JP6538834B2 - System for cardiac electrical activity mapping - Google Patents
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Description
本発明は、心臓の電気活動マッピングのためのシステムに関する。より詳細には、本発明は、心臓組織のマッピング及び焼灼の少なくともいずれか一方を実施するための心臓の電気活動マッピングのためのシステムに関する。 The present invention relates to a system for cardiac electrical activity mapping . More particularly, the present invention relates to a system for cardiac electrical activity mapping for performing cardiac tissue mapping and / or ablation.
例えば、血管内の使用のために、多種多様な体内医療装置が医療用に開発されてきた。これらの装置の中には、ガイドワイヤ、カテーテル等がある。これらの装置は、様々の異なる製造方法のひとつによって製造され、様々な方法のひとつによって、使用可能である。公知の医療装置及び医療方法には、それぞれに何等かの利点と欠点とを有する。医療装置を製造し使用するための代替的な方法と同様に、代替の医療装置を提供することについて必要性が依然として存在する。なお、本願発明の先行技術として、下記特許文献1及び非特許文献1が知られている。 For example, a wide variety of internal medical devices have been developed for medical use for intravascular use. Among these devices are guidewires, catheters and the like. These devices are manufactured by one of a variety of different manufacturing methods and can be used by one of various methods. The known medical devices and methods each have some advantages and disadvantages. There is still a need for providing alternative medical devices, as well as alternative methods for making and using medical devices. The following Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 are known as prior art of the present invention.
本発明の目的は、特定の電極モードを特定し、目標となる治療の適用のために、特定の空間的情報の提供を可能とすることである。 The object of the present invention is to identify specific electrode modes and to enable the provision of specific spatial information for targeted therapeutic applications.
本発明は、医療装置のために代替される設計、材料、製造方法、及び使用を提供する。心臓の電気活動をマッピングするための例示的なシステムは、カテーテルシャフトを含んでいる。このカテーテルシャフトは、多数電極を含んでいる。多数電極は、第1の電極と第2の電極とを含んでいる。本システムはまた、プロセッサを含んでいる。同プロセッサは、第1の電極に対応する第1の信号と、第2の電極に対応する第2の信号とを収集可能である。さらに、第1及び第2の信号の収集は、期間にわたって行われる。同プロセッサはまた、第1の信号に対応する第1の時間−周波数分布を生成し、第1の優位な周波数及び第1の時点で発生する第1の優位な周波数値を特定し、第2の信号に対応する第2の時間−周波数分布を生成し、第2の優位な周波数及び第2の時点で発生する第2の優位な周波数値を特定可能である。アトラクションポイントは、第1の優位な周波数値が第2の優位な周波数値と実質的に関連する場合に定義される。具体的には、プロセッサは、前記第1の優位な周波数値が前記第2の優位な周波数値と共通の周波数又は共通の時点のいずれか一方において共通の特性を共有する場合に特定の電極の特性として定義されるアトラクションポイントを決定する処理と、前記アトラクションポイントから導出されて前記特定の電極の空間的位置に関連する電気活性パターンを定義する特性であるモードに基づいて、目標となる治療の適用のために特定の空間的位置を特定する処理と、を実行可能である。 The present invention provides alternative designs, materials, methods of manufacture, and uses for medical devices. An exemplary system for mapping cardiac electrical activity includes a catheter shaft. The catheter shaft contains multiple electrodes. The multiple electrode includes a first electrode and a second electrode. The system also includes a processor. The processor may collect a first signal corresponding to the first electrode and a second signal corresponding to the second electrode. Furthermore, the acquisition of the first and second signals takes place over a period of time. The processor also generates a first time-frequency distribution corresponding to the first signal and identifies a first dominant frequency and a first dominant frequency value occurring at a first time, A second time-frequency distribution may be generated that corresponds to the second signal and the second dominant frequency and the second dominant frequency value occurring at the second time may be identified. An attraction point is defined when the first dominant frequency value is substantially associated with the second dominant frequency value. In particular, the processor is configured such that the first dominant frequency value shares a common characteristic with the second dominant frequency value either at a common frequency or at a common point in time. Based on the process of determining an attraction point defined as a characteristic, and a mode that is a characteristic derived from the attraction point to define an electroactivity pattern related to the spatial position of the particular electrode, the targeted treatment The process of identifying a particular spatial location for application may be performed.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記第1の時間−周波数分布と前記第2の時間−周波数分布を生成する処理は、フーリエ変換、短時間フーリエ変換、又はウェーブレット変換のひとつを利用する。 Instead of any one of the above-described embodiments, or in addition to any one of the above-described embodiments, the first time - frequency distribution and the second time - the process of generating the frequency distribution is the Fourier transform, short time Use one of Fourier transform or wavelet transform.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記第1の時間−周波数分布を生成する処理が前記第1の信号のスペクトログラムを生成する処理を含み、又は、前記第2の時間−周波数分布を生成する処理が前記第2の信号のスペクトログラムを生成する処理を含み、あるいは、前記第1の時間−周波数分布を生成する処理が前記第1の信号のスペクトログラムを生成する処理を含むとともに、前記第2の時間−周波数分布を生成する処理が前記第2の信号のスペクトログラムを生成する処理を含んでいる。 Instead of any one of the above-described embodiments, or in addition to any one of the above-described embodiments, the first time - the process of generating a frequency distribution includes a process of generating a spectrogram of the first signal, or , the second time - the process of generating a frequency distribution observed including a process of generating a spectrometer grams of the second signal, or the first time - the process of generating a frequency distribution of said first together comprising a process of generating a spectrogram of the signal, the second time - the process of generating the frequency distribution is Nde contains a process of generating a spectrogram of the second signal.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記第1の優位な周波数値又は前記第2の優位な周波数値は、最大周波数値、チャープ信号、持続最大周波数値、及び局所最大周波数値の少なくともいずれかひとつと等しい。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the first dominant frequency value or the second dominant frequency value may be a maximum frequency value, a chirp signal, a sustained maximum. Equal to at least one of the frequency value and the local maximum frequency value .
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、システムは、優位な周波数閾値を決定することが可能であり、最大周波数値及び局所最大周波数値の少なくともいずれか一方は、実質的に優位な周波数閾値以上である。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the system is capable of determining the dominant frequency threshold, and / or at least one of the maximum frequency value and the local maximum frequency value . One is substantially above the dominant frequency threshold.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、プロセッサは、優位な周波数閾値を決定するように構成される。前記最大周波数値及び局所最大周波数値の少なくともいずれか一方は、実質的に前記優位な周波数閾値以上である。 Alternatively or additionally to any of the above mentioned aspects, the processor is configured to determine a dominant frequency threshold. At least one of the maximum frequency value and the local maximum frequency value is substantially above the dominant frequency threshold.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記第1の優位な周波数は、前記第2の優位な周波数と等しく、前記第1の時点は、前記第2の時点と等しい。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the first dominant frequency is equal to the second dominant frequency, and the first time point is the first dominant frequency. It is equal to 2 points.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、時間間隔を特定すること、この時間間隔は、第1及び第2の時点、並びに実質的に期間にわたって第2の優位な周波数値に関連する第1の優位な周波数値を含むものである。 Specifying a time interval instead of, or in addition to, any of the above mentioned aspects, this time interval comprises the first and second time points, and the second substantially over a period of time And the first dominant frequency value associated with the dominant frequency value.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、ある時間間隔を特定するように構成されており、前記時間間隔は、前記第1の時点と前記第2の時点とを含み、前記第1の優位な周波数値は、前記時間間隔にわたって前記第2の優位な周波数値と共通の特性を共有する。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the processor is configured to identify a time interval, the time interval being the first time point and The first dominant frequency value shares characteristics common with the second dominant frequency value over the time interval, including the second time point.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、ある時間間隔にわたって第3の電極から信号を収集するように構成されており、前記プロセッサは、第3の優位な周波数値を生成するものであり、前記プロセッサは、第1、第2、第3の優位な周波数値が相互に共通の周波数と共通の時点とのいずれか一方の共通の特性を共有する場合に前記アトラクションポイントを定義するように構成されている。 Alternatively or additionally to any of the above aspects, the processor is configured to collect signals from the third electrode for a time interval , and the processor is configured to : The processor generates a third dominant frequency value, and the processor determines that the first, second, and third dominant frequency values have the common characteristic of either the common frequency or the common time point. It is configured to define the attraction points when sharing.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、周波数間隔を特定するように構成されており、前記周波数間隔は、第1の優位な周波数値と、第2の優位な周波数値とを含み、前記第1の優位な周波数値は、前記周波数間隔にわたって前記第2の優位な周波数値と共通の特性を共有する。 Alternatively or additionally to any of the above aspects, the processor is configured to identify a frequency interval, the frequency interval being a first dominant frequency value And a second dominant frequency value, wherein the first dominant frequency value shares characteristics with the second dominant frequency value over the frequency interval.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、システムは、周波数間隔を特定することができ、この周波数間隔は、第1の優位な周波数値と第2の優位な周波数値とを含み、この第1の優位な周波数値は、実質的に、周波数間隔にわたって第2の優位な周波数値に関連する。 Instead of or in addition to any of the above mentioned aspects, the system may specify a frequency spacing, which may be a first dominant frequency value and a second dominant frequency value. And a dominant frequency value, wherein the first dominant frequency value substantially relates to the second dominant frequency value over the frequency interval.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、周波数間隔を特定するように構成され、この周波数間隔は、第1の優位な周波数値と第2の優位な周波数値とを含み、第1の優位な周波数値は、周波数間隔にわたって第2の優位な周波数値と実質的に関連する。 Alternatively or additionally to any of the above aspects, the processor is configured to identify a frequency interval, the frequency interval being a first dominant frequency value and a first dominant frequency value. A first dominant frequency value is substantially associated with the second dominant frequency value over the frequency interval, including two dominant frequency values.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、ある時間間隔にわたって第3の電極から信号を収集するように構成されており、前記プロセッサは、第3の優位な周波数値を生成するものであり、周波数間隔は、前記第1、第2、及び第3の優位な周波数値を含み、前記第1、第2、及び第3の優位な周波数値は、前記周波数間隔にわたって相互に共通の特性を共有する。 Alternatively or additionally to any of the above aspects, the processor is configured to collect signals from the third electrode for a time interval , and the processor is configured to : Generating a third dominant frequency value, the frequency intervals including the first, second and third dominant frequency values, wherein the first, second and third dominant frequencies are generated The values share common characteristics with one another over the frequency interval.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、視覚的な表示を生成するように構成されており、前記視覚的な表示は、少なくともひとつの視覚的なインジケータの表示を含み、前記視覚的なインジケータは、前記第1の優位な周波数値と前記第2の優位な周波数値との少なくともいずれか一方に対応している。 Alternatively or in addition to any of the above aspects, the processor is configured to generate a visual display , the visual display comprising at least one of: A display of a visual indicator, the visual indicator corresponding to at least one of the first dominant frequency value and the second dominant frequency value.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、前記第1の優位な周波数と前記第2の優位な周波数の少なくともいずれか一方を表現する、少なくともひとつの正弦波曲線を生成するように構成されており、前記視覚的な表示を生成する処理は、前記少なくともひとつの正弦波曲線を表示する処理を含む。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the processor represents at least one of the first dominant frequency and the second dominant frequency, is configured to generate at least one sinusoidal, processing for generating the visual indication includes a process of displaying the at least one sinusoidal.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、前記第1の優位な周波数と前記第2の優位な周波数の少なくともいずれか一方を表現する、少なくともひとつの位相マップであって、時間間隔にわたって前記第1の優位な周波数と前記第2の優位な周波数の少なくともいずれか一方の位相偏倚に対応しているものを生成するように構成されており、前記視覚的な表示の生成は、前記位相マップの表示を含む。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the processor represents at least one of the first dominant frequency and the second dominant frequency, At least one phase map, configured to generate corresponding to a phase deviation of at least one of the first dominant frequency and the second dominant frequency over a time interval. , generation of the visual indication includes an indication of the phase map.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、視覚的な表示は、第1又は第2の優位な周波数に対応する動画を含み、第1又は第2の優位な周波数は、多数の心臓拍動と心臓領域とにわたって変化可能である。 Instead of or in addition to any of the above mentioned aspects, the visual indication comprises an animation corresponding to the first or second dominant frequency, the first or the second The dominant frequency can be varied across multiple heart beats and heart regions.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、視覚的なインジケータは、色彩、質感又は色彩及び質感である。 Alternatively or in addition to any of the above mentioned aspects, the visual indicator is color, texture or color and texture.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、前記第1の優位な周波数と前記第2の優位な周波数の少なくともいずれか一方の動画であって、ある時間にわたって前記第1の優位な周波数と前記第2の優位な周波数の少なくともいずれか一方の変化に対応しているものを生成するように構成されており、前記視覚的な表示は、前記動画を含む。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the processor is an animation of at least one of the first dominant frequency and the second dominant frequency. And wherein the visual display is configured to generate one corresponding to a change in at least one of the first dominant frequency and the second dominant frequency over time . including the video.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、視覚的な表示を生成することは、第1及び第2の優位な周波数の少なくともいずれか一方に対応する、少なくともひとつの正弦波曲線を表示することを含み、位相マップ及び視覚インジケータの少なくともいずれか一方の表示は、色彩、質感、又は色彩及び質感である。 Instead of or in addition to any of the above mentioned aspects, generating the visual indication corresponds to at least one of the first and second dominant frequencies, The display of at least one sinusoidal curve, the display of at least one of the phase map and the visual indicator may be color, texture, or color and texture.
代替的に又は追加的に、上記のいずれかの例に加えて、第1の信号、第2の信号、又は第1及び第2の信号は、解剖学的領域に対応する複数のモードを含んでいる。 Alternatively or additionally, in addition to any of the above examples, the first signal, the second signal, or the first and second signals include a plurality of modes corresponding to the anatomical region It is.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、前記プロセッサは、特別仕様の治療を解剖学的特徴に適用できるように、複数のモードを異なる電気パターンに分解可能である。 Alternatively or in addition to any of the above mentioned aspects, the processor breaks down the modes into different electrical patterns so that a customized treatment can be applied to the anatomical features It is possible.
心臓の電気活動をマッピングするための別の例示的なシステムは、カテーテルシャフトと、前記カテーテルシャフトに連結された複数の電極と、前記カテーテルシャフトに連結されたプロセッサとを含んでいる。前記プロセッサは、複数の電極に対応する複数の信号を検知すること、複数の信号のそれぞれについての時間−周波数分布を生成すること、共通の優位な周波数をひとつ以上の電極に対して特定するために共通の優位な周波数特性を利用すること、及び当該共通の優位な周波数に対応する視覚的な表示を生成することが可能である。 Another exemplary system for mapping cardiac electrical activity includes a catheter shaft, a plurality of electrodes coupled to the catheter shaft, and a processor coupled to the catheter shaft. The processor detects a plurality of signals corresponding to a plurality of electrodes, generates a time-frequency distribution for each of the plurality of signals, and identifies a common dominant frequency for one or more electrodes It is possible to take advantage of the common dominant frequency characteristics and to generate a visual display corresponding to the common dominant frequency.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、優位な周波数特性は、最大周波数値、チャープ信号、持続最大周波数値、又は局所最大周波数値を含んでいる。 Instead of or in addition to any of the aspects described above, the dominant frequency characteristics include maximum frequency values, chirp signals, sustained maximum frequency values, or local maximum frequency values .
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、共通の優位な周波数は、ひとつ以上の複数の電極に共通する共通の優位な時点で生じ、共通の優位な周波数の特定は、アトラクションポイントの決定を含んでいる。さらに前記アトラクションポイントは、共通の優位な周波数特性、共通の優位な周波数、及び共通の優位な時点が実質的に同等である場合に定義される。 Instead of, or in addition to, any of the aspects described above, the common dominant frequency occurs at a common dominant point common to one or more of the plurality of electrodes and is common The identification of the frequency includes the determination of the attraction point. Further, the attraction points are defined when common dominant frequency characteristics, common dominant frequencies, and common dominant points are substantially equal.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、視覚的な表示の作成は、位相マップの作成を含んでいる。 Instead of, or in addition to, any of the aspects described above, creating a visual display includes creating a phase map.
上述したいずれかの態様に代えて、又は上述したいずれかの態様に追加して、位相マップは、複数の信号又はその派生物に対応するひとつ以上の正弦波曲線を表示する。 Instead of, or in addition to, any of the aspects described above, the phase map displays one or more sinusoidal curves corresponding to the plurality of signals or derivatives thereof.
心臓の電気活動をマッピングするための例示的な方法は、第1の電極に対応する第1の信号と、第2の電極に対応する第2の信号とを収集することを含んでいる。さらに、第1及び第2の信号の収集は、ある時間間隔にわたって実行され、第1及び第2の信号は、複数の電極を有するカテーテルで収集される。前記方法はさらに、第1の信号に対応する第1の時間−周波数分布を生成することと、第1の優位な周波数及び第1の時点で発生する第1の優位な周波数値を特定することと、第2の信号に対応する第2の時間−第2の優位な周波数を生成することと、第2の優位な周波数及び第2の時点で発生する第2の優位な周波数値を特定することと、アトラクションポイントを決定することとを含んでいる。アトラクションポイントは、第1の優位な周波数値が実質的に第2の優位な周波数値に関連する場合に定義される。 An exemplary method for mapping cardiac electrical activity includes collecting a first signal corresponding to a first electrode and a second signal corresponding to a second electrode. Furthermore, collection of the first and second signals is performed over a time interval, and the first and second signals are collected with a catheter having a plurality of electrodes. The method further comprises generating a first time-frequency distribution corresponding to the first signal, and identifying a first dominant frequency and a first dominant frequency value occurring at a first time point. , Generating a second time-second dominant frequency corresponding to the second signal, and identifying a second dominant frequency and a second dominant frequency value generated at a second time point And determining the attraction points. An attraction point is defined when the first dominant frequency value substantially relates to the second dominant frequency value.
上述した、いくつかの態様に係る概要は、本発明の開示された各実施形態又は実施例を説明することを意図するものではない。以下の各図及び詳細な説明は、これらの実施形態をより詳細に例示する。 The above summary of some aspects is not intended to describe each disclosed embodiment or example of the present invention. The figures and the detailed description that follow more particularly exemplify these embodiments.
多数の実施形態が開示されているが、本発明の例示的な実施形態を示して説明した以下の詳細な説明から、本発明のさらなる他の実施形態が、当業者に明らかになるであろう。従って、図面及び詳細な説明は、本質的には例示的であり、限定的ではないと、解するべきである。 While a number of embodiments are disclosed, still other embodiments of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description, which shows and describes exemplary embodiments of the present invention. . Accordingly, the drawings and the detailed description are to be understood as illustrative in nature and not restrictive.
本発明は、添付図面に関連して以下の詳細な説明を配慮することにより、より完全に理解可能である。 The invention may be more completely understood in consideration of the following detailed description in connection with the accompanying drawings, in which:
本発明は、様々な修正品や代替品に変更可能であるとともに、その詳細は、図面の例として示され、詳細に説明される。しかしながら、本発明を記載した特定の実施形態に限定する意図はないことを理解されたい。むしろ、その意図は、本開示の精神及び範囲内に入る全ての修正、均等物及び代替物をカバーすることである。 While the present invention can be changed into various modifications and alternatives, the details thereof are shown as an example of the drawings and will be described in detail. However, it should be understood that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments described. Rather, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present disclosure.
以下に定義された用語については、特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所で異なる定義が与えられていない限り、これらの定義が適用されるものとする。 For the terms defined below, these definitions shall apply, unless a different definition is given in the claims or elsewhere in this specification.
全ての数値は、明示されているか否かに拘わらず、用語「約」によって修飾されているものとする。「約」という用語は、一般に、当業者が列挙された値と同等であると考える(例えば、同じ機能又は結果を有する)数値の範囲を指す。多くの場合、用語「約」は、最も近い有効数字に丸められた数字を含むことができる。 All numerical values are to be modified by the term "about" whether or not explicitly stated. The term "about" generally refers to a range of numerical values that one of ordinary skill in the art would consider equivalent to the recited values (e.g., having the same function or result). In many cases, the term "about" can include numbers rounded to the nearest significant digit.
端点による数値範囲の表現は、その範囲内の全ての数値を含む(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、及び5を含む)。 The recitation of a numerical range by endpoints includes all numbers within that range (e.g. 1 to 5 includes 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, and 5) .
本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられるように、単数形「a」「an」「the」は、別段の明確な指示がない限り、複数のものを含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられるように、用語「又は(or)」は、一般に、別段の明示がない限り、「A及びBの少なくともいずれかひとつ(and/or)」を含む意味で用いられる。 As used in the specification and the appended claims, the singular forms "a", "an" and "the" include plural unless the context clearly dictates otherwise. As used in this specification and the appended claims, the term "or" generally refers to "and / or" at least one of A and B, unless the context clearly indicates otherwise. It is used in the sense of including.
明細書中の「例えば」、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」等の参照を表わす用語は、記載された態様がひとつ以上の特定の機構、構造、及び特性の少なくともいずれかひとつを含むことを示していることに留意されたい。しかしながら、そのような記載は、必ずしも全ての態様が特定の機構、構造及び特性の少なくともいずれかひとつを含んでいることを意味しているとは限らない。加えて、特定の機構、構造、及び特性の少なくともいずれかひとつが、ある実施形態と関連して記載されている場合には、明確に反対のことを述べていない限り、明示的に記載されているか否かに拘わらず、そのような特定の機構、構造、及び特性の少なくともいずれかひとつが、他の実施形態に関連して使用可能であることが理解されるべきである。また、特定の機構、構造、及び特性の少なくともいずれかひとつがある実施形態に関連して記載されている場合には、他の実施形態については、特定の機構、構造、及び特性の少なくともいずれかひとつが、全ての構成から欠けたものを含んでいることが黙示されている。 Terms that refer to references such as "for example," "some embodiments," "other embodiments," etc It should be noted that it is shown to include one. However, such descriptions do not necessarily mean that all aspects include at least one of specific features, structures, and characteristics. In addition, where specific features, structures, and / or characteristics are described in connection with certain embodiments, they are explicitly described unless explicitly stated to the contrary It should be understood that at least one of such specific features, structures, and characteristics may be used in conjunction with other embodiments, whether or not they are present. Also, where at least one of a particular feature, structure, and / or property is described in the context of one embodiment, for another embodiment, at least one of the particular feature, structure, and / or property. It is implied that one contains something missing from all configurations.
以下の詳細な説明は、図面を参照して読まれるべきであり、異なる図面における同様の要素は同じ番号が付されている。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、例示的な実施形態を示しており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。 The following detailed description should be read with reference to the drawings, in which like elements in different drawings are identically numbered. The drawings, which are not necessarily to scale, depict exemplary embodiments and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
心臓リズム障害の電気生理学上のマッピングは、多くの場合、バスケットカテーテル(例えば、ボストンサイエンティフィックコンステレーション社製カテーテル)又は複数のセンサを有する他のマッピング/検知デバイスを心臓の室に導入することに関連する。センサ類、例えば電極類は、心臓の電気活動といった生理学的信号を検知位置で検出する。検知位置に関連し、心臓組織に起きる細胞の興奮を正確に表すエレクトログラム信号に処理された心臓の電気的活動を得られることが好ましい。そこで、本処理システムは、信号を分析し、その信号を表示装置に出力可能としている。さらに、本処理システムは、静的又は動的な活性マップといった処理後の出力として、信号を出力可能である。医師等の使用者は、処理された出力を使用して診断処理を実行可能である。 Electrophysiological mapping of cardiac rhythm disorders often involves introducing a basket catheter (eg, a Boston Scientific Constellation catheter) or other mapping / sensing device with multiple sensors into the heart chamber is connected with. Sensors, such as electrodes, detect physiological signals, such as the electrical activity of the heart, at the sensing location. It is preferable to be able to obtain the electrical activity of the heart which has been processed into an electrogram signal which is related to the sensing location and which accurately represents the excitation of the cells occurring in the heart tissue. Therefore, the processing system analyzes the signal and can output the signal to the display device. In addition, the processing system can output signals as processed outputs, such as static or dynamic activity maps. A user, such as a physician, can perform the diagnostic process using the processed output.
図1は、診断目的及び治療目的の少なくともいずれか一方のために、体内の目標組織領域にアクセスするためのシステム10の概略図である。図1は、概して心臓の左心房に配備されたシステム10を示す。代替的に、システム10は、左心室、右心房、又は右心室といった心臓の他の領域に配備することができる。図示された実施形態は、心筋組織を焼灼するために使用されるシステム10を示しているが、本システム10(及び本明細書に記載の方法)は、代替的に、カテーテルベースであることを必要としないシステムを含む、前立腺、脳、胆嚢、子宮、神経、血管及び身体の他の領域等の組織を焼灼するための施術といった他の組織のアブレーションに適用される用途向けに構成可能である。 FIG. 1 is a schematic view of a system 10 for accessing a target tissue region in the body for diagnostic and / or therapeutic purposes. FIG. 1 generally shows a system 10 deployed in the left atrium of the heart. Alternatively, system 10 can be deployed in other areas of the heart, such as the left ventricle, right atrium, or right ventricle. Although the illustrated embodiment shows a system 10 used to ablate myocardial tissue, the present system 10 (and the methods described herein) may alternatively be catheter based. It can be configured for use in ablation of other tissues, such as procedures for cauterizing tissues such as prostate, brain, gallbladder, uterus, nerves, blood vessels and other areas of the body, including systems that do not require .
システム10は、マッピングカテーテル、即ちマッピングプローブ14と、アブレーションカテーテル、即ちアブレーションプローブ16とを含んでいる。各プローブ14又は16は、適切な経皮的アクセス技術を用いて静脈又は動脈(例えば、大腿静脈又は大腿動脈)を通り、選択された心臓領域12に別々に導入可能である。代替的に、マッピングプローブ14とアブレーションプローブ16とは、心臓領域12における同時挿入及び同時配備のために、一体構造に組み付け可能である。 System 10 includes a mapping catheter or mapping probe 14 and an ablation catheter or ablation probe 16. Each probe 14 or 16 can be introduced separately into the selected cardiac region 12 through a vein or artery (eg, femoral vein or femoral artery) using appropriate percutaneous access techniques. Alternatively, the mapping probe 14 and the ablation probe 16 can be assembled into a unitary structure for simultaneous insertion and co-deployment in the cardiac region 12.
マッピングプローブ14は可撓性カテーテル本体18を有していてもよい。このカテーテル本体18の先端は、三次元多電極構造体20を担持している。構造体20は、他の多電極構造体を採用することもできるのではあるが、図示の実施形態においては、開放された内部空間22(図2参照)を規定するバスケットの形態をとっている。構造体20は、複数のマッピング電極24を支持しており(図1には明示的に示されていないが、図2に示されている)、その各々が、構造体20上の電極位置と、導電性部材とを有している。各電極24は、当該電極24に隣接する解剖学的領域内において、例えば、電気信号で表された内因性生理活性を検知又は検出可能に構成可能である。 The mapping probe 14 may have a flexible catheter body 18. The distal end of the catheter body 18 carries a three-dimensional multi-electrode assembly 20. The structure 20 may take the form of a basket defining an open interior space 22 (see FIG. 2) in the illustrated embodiment, although other multi-electrode structures may be employed. . The structure 20 supports a plurality of mapping electrodes 24 (not explicitly shown in FIG. 1, but shown in FIG. 2), each of which comprises an electrode location on the structure 20 and And a conductive member. Each electrode 24 can be configured to detect or detect, for example, an intrinsic physiological activity represented by an electrical signal in an anatomical region adjacent to the electrode 24.
加えて、電極24は、解剖学的構造内の内因性生理活性による活性信号を検出するように構成する可能である。例えば、内因性心臓電気活動は、活性イベントの開始時に、相対的に大きなスパイクを伴う電気活動の繰り返し波又は半繰り返し波を備えている場合がある。電極24は、そのような活性イベント及びその活性イベントが生じるタイミングを検知可能である。一般に、電極24は、電気活動波が心臓を伝導するにつれて、異なるタイミングで活性イベントを検知する場合がある。例えば、電気活動波は、相対的に同時に、又は比較的小さな制限時間内に、活性イベントを検知可能な電極24の第1のグループの近傍で生成する場合がある。電気活動波が心臓を伝導するにつれて、電極24の第2のグループは、電極24の第2のグループは、電極24の第1のグループよりも遅い時点で、電気活動波の活性イベントを検知することになる。 In addition, the electrodes 24 can be configured to detect activity signals due to intrinsic physiological activity within the anatomical structure. For example, intrinsic cardiac electrical activity may comprise a repeating wave or semi-repetitive wave of electrical activity with a relatively large spike at the onset of an activation event. The electrode 24 can detect such an activation event and the timing of the activation event. In general, the electrodes 24 may detect activation events at different times as the electrical activity waves conduct through the heart. For example, an electrical activity wave may generate an activation event in the vicinity of the first group of detectable electrodes 24 relatively simultaneously, or within a relatively small time limit. As the electrical activity wave conducts the heart, the second group of electrodes 24 detects the activity event of the electrical activity wave at a later time than the first group of electrodes 24. It will be.
電極24は、処理システム32に対し、電気的に接続される。信号線(図示せず)は、構造体20上の各電極24に電気的に接続可能である。信号線は、プローブ14の本体18を挿通し、処理システム32の入力部に対しそれぞれの電極24を電気的に接続する。電極24は、心臓内の物理的位置に隣接する、例えば心筋組織のような解剖学的領域における心臓電気活動を検知する。検知された心臓電気活動(例えば、心臓によって生成された、活性信号を含む電気信号)は、例えば焼灼施術といった診断手順又は治療手順に適した心臓内のひとつ以上の部位を同定するため、処理された出力−例えば、解剖学的マップ(例えば、ベクトルフィールドマップ、活動時間マップ)又はヒルベルト変換図−を生成することにより、例えば医師のような使用者を支援するために、処理システム32によって処理可能である。例えば、処理システム32は、近距離場信号成分(例えば、マッピング電極24に隣接する細胞組織に由来する活性信号)又は妨害性遠距離場信号成分(例えば、非近接組織に由来する活性信号)を特定可能である。図1に示すように、構造体20が心臓の心房に配置されている上述のような例では、近距離場信号成分は、心房心筋組織に由来する活性信号を含む場合があるのに対し、遠距離場信号成分は、心室心筋組織に由来する活性信号を含む場合がある。近距離場活性信号成分は、病理の存在を見出すため、さらには、病理の治療のための焼灼に適した位置(例えば、焼灼治療)を決定するために、さらなる分析が可能である。 The electrodes 24 are electrically connected to the processing system 32. A signal line (not shown) can be electrically connected to each electrode 24 on the structure 20. The signal line passes through the body 18 of the probe 14 and electrically connects each electrode 24 to the input of the processing system 32. The electrodes 24 sense cardiac electrical activity in an anatomical region, such as myocardial tissue, adjacent to a physical location in the heart. The sensed cardiac electrical activity (e.g., an electrical signal generated by the heart, including an activation signal) is processed to identify one or more sites in the heart suitable for diagnostic or therapeutic procedures, such as ablation procedures, for example. The output can be processed by the processing system 32 to assist the user, eg, a physician, by generating an output-eg, an anatomical map (eg, a vector field map, an activity time map) or a Hilbert transformation map- It is. For example, processing system 32 may generate a near field signal component (eg, an activation signal derived from tissue adjacent to mapping electrode 24) or a disturbing far field signal component (eg, an activation signal derived from non-proximal tissue). It can be identified. In the above example where the structure 20 is located in the atrium of the heart as shown in FIG. 1, the near field signal component may include an activation signal derived from atrial myocardial tissue, The far-field signal component may include an activation signal derived from ventricular myocardial tissue. The near field activity signal component can be further analyzed to find out the presence of the pathology, as well as to determine the appropriate location for ablation (eg, ablation treatment) for treatment of the pathology.
処理システム32は、取得された生理活性について受信及び処理の少なくともいずれか一方を実行するために、専用回路(例えば、個別の論理素子及び1つ以上のマイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)又は特別に構成されたプログラマブルデバイス、例えばプログラマブルロジックデバイス(PLD)やフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)等)を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、処理システム32は、受信された身体的活動に関連する情報を受信、分析、及び表示するための命令を実行する汎用マイクロプロセッサ及び専用マイクロプロセッサ(例えば、生理活性を処理するために最適化されたデジタルシグナルプロセッサ、即ちDSP)の少なくとも一方を含んでいる。このような実施形態において、処理システム32は、実行時において信号処理の一部を行うことのできるプログラム命令を含んでいてもよい。このプログラム命令は、例えば、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラによって実行されるファームウェア、マイクロコード又はアプリケーションコードを含んでいてもよい。上述の実施形態は単なる例示であり、読者には処理システム32が任意の適切な形態をとり得ることが玩味できるであろう。 The processing system 32 may be dedicated circuitry (eg, discrete logic elements and one or more microcontrollers, application specific integrated circuits (ASICs), to perform reception and / or processing on the acquired physiological activity. Alternatively, it may include a specially configured programmable device such as a programmable logic device (PLD) or a field programmable gate array (FPGA). In some embodiments, processing system 32 executes a general purpose microprocessor and a dedicated microprocessor (e.g., processing physiological activity) that execute instructions to receive, analyze, and display information related to received physical activity. To at least one of a digital signal processor (or DSP) optimized for In such an embodiment, processing system 32 may include program instructions capable of performing part of signal processing at runtime. The program instructions may include, for example, firmware, microcode or application code executed by a microprocessor or microcontroller. The embodiments described above are merely exemplary, and the reader will appreciate that the processing system 32 can take any suitable form.
加えて、処理システム32は、電極24に隣接する心筋組織において検知された電気活動を測定するように構成可能である。例えば、いくつかの実施形態において、処理システム32は、マッピングされた解剖学的特徴において、優位なロータ又は発散的な活性パターンに関連した心臓電気活動を検出するように構成可能である。例えば、優位なロータ及び発散的な活性パターンの少なくとも一方が心房細動の開始及び維持に役割を果たすことから、ロータの経路、ロータの中心、及び発散的な焦点(foci)の少なくともいずれかひとつに焼灼することが心房細動を終わらせるのに有効である。処理システム32は、関連する特性の表示を生成するために、検出された心臓活動信号を処理する。そのように処理された出力には、アイソクロナスマップ、活動時間マップ、位相マップ、活動電位持続時間(APD)マップ、ヒルベルト変換図、ベクトル場マップ、等高線マップ、信頼性マップ、電位記録図、心臓活動電位等を含んでいてもよい。関連する特性は、焼灼治療に適した部位を使用者が同定する一助となる。 In addition, the processing system 32 can be configured to measure sensed electrical activity in myocardial tissue adjacent to the electrode 24. For example, in some embodiments, the processing system 32 can be configured to detect cardiac electrical activity associated with a dominant rotor or divergent activity pattern in the mapped anatomical features. For example, at least one of the rotor's path, the rotor's center, and the diverging foci, as at least one of the dominant rotor and the diverging activity pattern plays a role in initiating and maintaining atrial fibrillation. Cauterization is effective in terminating atrial fibrillation. Processing system 32 processes the detected cardiac activity signal to generate an indication of the associated characteristic. The outputs thus processed include isochronous maps, activity time maps, phase maps, action potential duration (APD) maps, Hilbert transform maps, vector field maps, contour maps, reliability maps, electrograms, cardiac activity The potential may be included. Relevant properties help the user to identify a suitable site for ablation treatment.
アブレーションプローブ16は、ひとつ以上のアブレーション電極36を担持する可撓性カテーテル本体34を含んでいる。ひとつ以上のアブレーション電極36は、焼灼エネルギーを1つ以上のアブレーション電極36に伝導するように構成された無線周波数(radio frequency:RF)発生器37に電気的に接続される。アブレーションプローブ16は、構造体20と同様に、治療すべき解剖学的構造に対して移動可能であってもよい。アブレーションプローブ16は、ひとつ以上のアブレーション電極36が治療すべき組織に位置決めされている際には、構造体20の電極24の間に、又は構造体20の電極24に隣接して、位置決め可能である。 Ablation probe 16 includes a flexible catheter body 34 carrying one or more ablation electrodes 36. One or more ablation electrodes 36 are electrically connected to a radio frequency (RF) generator 37 configured to conduct ablation energy to the one or more ablation electrodes 36. The ablation probe 16, like the structure 20, may be movable relative to the anatomical structure to be treated. The ablation probe 16 can be positioned between the electrodes 24 of the structure 20 or adjacent to the electrodes 24 of the structure 20 when the one or more ablation electrodes 36 are positioned at the tissue to be treated is there.
処理システム32は、使用者に関連する情報を表示することができる適切な装置、例えば表示装置40にデータを出力可能である。いくつかの実施形態において、装置40は、CRT、LED、又は他のタイプのディスプレイ、又はプリンタである。表示装置40は、使用者に有用なフォーマットで関連する特性を提示する。加えて、処理システム32は、アブレーション電極36を、焼灼のために同定された組織の部位と接触させるよう使用者を支援するために、装置40に表示するための位置同定出力を生成可能である。 Processing system 32 may output data to a suitable device, such as display device 40, capable of displaying information associated with the user. In some embodiments, device 40 is a CRT, LED, or other type of display or printer. Display 40 presents the relevant characteristics in a format useful to the user. In addition, the processing system 32 can generate position identification output for display on the device 40 to assist the user in bringing the ablation electrode 36 into contact with the identified tissue site for ablation. .
図2はマッピングカテーテル、すなわち、マッピングプローブ14を示し、図1に示すシステム10での使用に適した遠位端の電極24を示す。マッピングプローブ14は、可撓性のあるカテーテル本体18を含み、その遠位端は、マッピング電極又はセンサ24を有する三次元多電極構造体20を担持可能である。マッピング電極24は、心筋組織における活性信号を含む心臓電気活動を検知可能である。検知された心臓の電気活動は、関連特性を生成し、表示することによって、部位、即ち心律動障害又は他の心筋病理を有するひとつ以上の部位の同定を支援するために、処理システム32によって処理される。この情報は、また、焼灼等の適切な治療を同定された部位に適用するための適切な位置を決定し、ひとつ以上のアブレーション電極36を同定された部位に案内するために用いることが可能である。 FIG. 2 shows a mapping catheter , ie, a mapping probe 14, and shows a distal end electrode 24 suitable for use in the system 10 shown in FIG. The mapping probe 14 includes a flexible catheter body 18, the distal end of which can carry a three-dimensional multi-electrode structure 20 having a mapping electrode or sensor 24. The mapping electrode 24 can detect cardiac electrical activity, including activity signals in myocardial tissue. The sensed cardiac electrical activity is processed by the processing system 32 to assist in the identification of a site, ie one or more sites with cardiac rhythm disorder or other myocardial pathology, by generating and displaying relevant characteristics. Be done. This information can also be used to determine the appropriate location for applying an appropriate treatment, such as ablation, to the identified site, and to guide one or more ablation electrodes 36 to the identified site. is there.
図示された三次元多電極構造体20は、ベース部材41と端部キャップ42とを含み、これらベース部材41と端部キャップ42との間には、可撓性スプライン44が全体として円周方向に離間した間隔を保って延びている。本明細書に記載されるように、構造体20は、開いた内部空間22を形成するバスケット形態とすることが可能である。いくつかの実施形態において、スプライン44は、ニチノール(登録商標)、その他の金属、シリコーンゴム、適切なポリマ、その他の復元性のある不活性材料であり、それぞれが湾曲して接触対象となる組織の表面に適合するように、復元性を持たせて予備張力が付与された状態で、ベース部材41と端部キャップ42との間に接続される。図2に示す実施形態においては、8本のスプライン44が三次元の多電極構造体20を形成している。他の例では、追加的な、又はより少ないスプライン44を使用可能である。図示されているように、各スプライン44は、8つのマッピング電極24を担持している。三次元の多電極構造体20の他の実施形態において、各スプライン44には、追加的な又はより少ないマッピング電極24を配置可能である。図2に示す実施形態では、構造体20は、相対的に小さい(例えば、直径が40mm以下)。代替的な実施形態において、構造体20は、さらに小さくても大きくてもよい(例えば、直径が40mmより小さいか、又はそれより大きい)。 The illustrated three-dimensional multi-electrode structure 20 includes a base member 41 and an end cap 42, and between the base member 41 and the end cap 42, flexible splines 44 as a whole are circumferentially oriented. It is spaced apart and extends. As described herein, the structure 20 can be in the form of a basket that forms an open interior space 22. In some embodiments, the splines 44 are Nitinol®, other metals, silicone rubber, suitable polymers, and other restorative inert materials, each of which is a curved tissue to be contacted. The end cap 42 is connected between the base member 41 and the end cap 42 in a resilient and pre-tensioned state so as to fit on the surface. In the embodiment shown in FIG. 2, eight splines 44 form a three-dimensional multi-electrode structure 20. In other examples, additional or fewer splines 44 can be used. As shown, each spline 44 carries eight mapping electrodes 24. In other embodiments of the three-dimensional multi-electrode structure 20, additional or fewer mapping electrodes 24 can be placed on each spline 44. In the embodiment shown in FIG. 2, the structure 20 is relatively small (e.g., 40 mm or less in diameter). In alternative embodiments, the structure 20 may be smaller or larger (e.g., less than or greater than 40 mm in diameter).
摺動可能なシース50は、カテーテル本体18の主軸に沿って移動可能である。シース50がカテーテル本体18に対して相対的に遠位側に動かすことにより、シース50は、構造体20上に移動し、それによって構造体20を、例えば心臓のような解剖学的構造の内部に対して挿入し、さらに抜き出すため、或いは、挿入若しくは抜き出しのために、コンパクトで低い輪郭に潰すことが可能である。これに対し、シース50をカテーテル本体に対して近位に動かすと、構造体20を露出し、弾性的に拡張させて、図2に示す自由状態に戻すことが可能である。 Slidable sheath 50 is movable along the main axis of the lessee ether body 18. The distal movement of the sheath 50 relative to the catheter body 18 causes the sheath 50 to move onto the structure 20, thereby causing the structure 20 to be internal to an anatomical structure such as the heart, for example. It is possible to squeeze into a compact, low profile for insertion and further extraction, or for insertion or extraction. In contrast, when the sheath 50 is moved proximally with respect to the catheter body, the structure 20 can be exposed and elastically expanded back to the free state shown in FIG.
信号線(図示せず)は、各マッピング電極24に電気的に接続可能である。信号線は、マッピングカテーテルの本体18を通って(又は本体18を挿通し、さらに本体18に沿って、或いは、本体18を挿通又は本体18に沿って)ハンドル54に延び、信号線及びハンドル54が、多極ピンコネクタで構成可能な外部コネクタ56に接続されていてもよい。外部コネクタ56は、マッピング電極24を処理システム32に電気的に接続する。この説明は単なる例であることを理解されたい。マッピングカテーテルによって生成された信号を処理するための既述の、及び他の例示的なマッピングシステム及び方法に関するいくつかの追加の詳細は、米国特許第6,070,094号明細書、第6,233,491号明細書、及び第6,735,465号明細書に見出され、その開示は全体が参考として取り入れられている。 A signal line (not shown) can be electrically connected to each mapping electrode 24. The signal lines extend to the handle 54 through the body 18 of the mapping catheter (or through the body 18 and further along or through the body 18 or along the body 18), the signal line and the handle 54. May be connected to an external connector 56 that can be configured with a multipole pin connector. An external connector 56 electrically connects the mapping electrode 24 to the processing system 32. It should be understood that this description is merely an example. Some additional details regarding the described and other exemplary mapping systems and methods for processing signals generated by mapping catheters can be found in US Pat. No. 6,070,094, 6, 233, 491, and 6, 735, 465, the disclosures of which are incorporated by reference in their entirety.
システム10の動作を説明するためのものとして、図3は、複数のマッピング電極24を含むバスケット構造体20の一例の概略側面図である。図示の例では、バスケット構造体は64個のマッピング電極24を含む。マッピング電極24は、8つの電極のグループ(1、2、3、4、5、6、7、8と表記されている)に分かれている8つのスプライン(A、B、C、D、E、F、G、Hと表記されている)のそれぞれに配置されている。バスケット構造体20上に配置された64個のマッピング電極24の配置が示されてはいるが、マッピング電極24は、代替的には、異なる構造体及び異なる位置の少なくともいずれか一方に、異なる個数(スプライン及び電極のいずれか一方が、より多く、又はより少ない)で配置されていてもよい。加えて、異なる解剖学的構造からの信号を同時に得るために、複数のバスケット構造体を同一の又は異なる解剖学的構造に配置可能である。 To illustrate the operation of system 10, FIG. 3 is a schematic side view of an example of a basket structure 20 that includes a plurality of mapping electrodes 24. As shown in FIG. In the illustrated example, the basket structure includes 64 mapping electrodes 24. The mapping electrode 24 is divided into eight splines (A, B, C, D, E,...) Divided into eight electrode groups (denoted as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8). They are arranged in each of F, G, and H). Although an arrangement of 64 mapping electrodes 24 disposed on the basket structure 20 is shown, the number of mapping electrodes 24 may alternatively be different numbers in different structures and / or different positions. (One or more of the splines and the electrodes may be arranged in more or less). In addition, multiple basket structures can be arranged on the same or different anatomical structures to obtain signals from different anatomical structures simultaneously.
治療される解剖学的構造(例えば、心臓の左心房、左心室、右心房、又は右心室)に隣接してバスケット構造体20が配置された後、処理システム32は、各電極24チャネルから心臓電気活動を記録するように構成可能である。しかも、記録された心臓電気活動は、隣接する解剖学的構造の生理活性に関連している場合がある。例えば、電極24によって検知された心臓電気活動は、生理活性の開始(例えば、心臓の収縮)を示す活性信号を含んでいる場合がある。さらに、生理活性に対応する心臓電気活動は、内因性生理活性(例えば、生来的に生成された電気信号)に応答して、又は多数電極24のうちの少なくとも1つ(例えば、ペーシング装置によって伝導された電気的伝導信号)によってもたらされる、予め設定されたペーシングプロトコルに基づいて、検知可能である。 After the basket structure 20 has been placed adjacent to the anatomical structure being treated (eg, the left atrium, left ventricle, right atrium, or right ventricle of the heart), the processing system 32 It is configurable to record electrical activity. Moreover, the recorded cardiac electrical activity may be related to the physiological activity of the adjacent anatomical structure. For example, cardiac electrical activity detected by the electrode 24 may include an activation signal indicative of the onset of physiological activity (eg, contraction of the heart). Furthermore, cardiac electrical activity corresponding to physiological activity may be conducted in response to intrinsic physiological activity (eg, an inherently generated electrical signal) or at least one of the multiple electrodes 24 (eg, by a pacing device) Detection based on a preset pacing protocol provided by the
ここでの説明の多くは、心臓内でのシステム10の使用に関するものであるが、場合によっては、計算、シミュレート及び理論計算の少なくともいずれかひとつに加えて、体の他の領域でシステム10を利用可能であることに留意されたい。例えば、神経活動、心内膜及び心外膜の活動の少なくともいずれかひとつ、単極性測定、双極測定、及び単極性と双極測定との双方等を実施形態に適用可能である。換言すれば、開示された実施形態や技術の少なくともいずれか一方は、あらゆる電気測定及び実計測若しくは計算によるあらゆる電気活動の少なくともいずれかに適用可能である。 Although much of the description here relates to the use of the system 10 in the heart, in some cases in addition to at least one of calculations, simulations and theoretical calculations the system 10 in other areas of the body Note that it is available. For example, at least one of neural activity, endocardial and epicardial activity, unipolar measurement, bipolar measurement, both unipolar and bipolar measurement, etc. can be applied to the embodiments. In other words, at least one of the disclosed embodiments and / or techniques is applicable to any electrical measurement and / or any measured or calculated electrical activity.
目標とされる解剖学的構造に固有の幾何学的形状に関連するコンステレーションカテーテル及び他のマッピング/検知装置に沿う各電極の配列、大きさ、間隔、及び配置は、当該電極24が細胞組織の電気活動を検知し、測定し、収集し、伝導する能力(無能力)に影響を及ぼす場合がある。上述したように、マッピングカテーテル、コンステレーションカテーテル、又は他の同様の検知装置のスプライン44は、可撓性であるため、これらの装置は、様々な形状及び姿勢の少なくともいずれか一方において、特定の解剖学敵領域に適合可能である。さらに、解剖学的領域内のあらゆる所与の位置において、構造体20は、1つ以上のスプライン44が隣接する細胞組織と接触しないように操作されるおそれがある。例えば、スプライン44は、互いに捻れたり、曲がったり、折り重なったりすると、スプライン44は、近くの細胞組織から分離する。加えて、1つ以上のスプライン44上に電極24が配置されるので、各電極の隣接する細胞組織との接触を維持し得ない場合がある。細胞組織との接触を維持していない電極24は、電気活動情報を感知、検出、測定、収集及び伝達の少なくともいずれかひとつを実行できない場合がある。さらに、電極24は、電気活動情報の検知、検出、測定、収集及び伝導ができないので、処理システム32は診断情報及び処理後の出力のいずれかを正確に表示することができない。例えば、ある必要な情報の逸脱及び不正確な表示のいずれかが生じる場合がある。 The arrangement, size, spacing, and arrangement of each electrode along the constellation catheter and other mapping / sensing devices associated with the geometry specific to the targeted anatomical structure allows the electrode 24 to It may affect the ability (inability) to detect, measure, collect and conduct electrical activity. As mentioned above, the splines 44 of a mapping catheter, constellation catheter, or other similar sensing device are flexible so that these devices have a particular shape and / or posture. Anatomy is adaptable to enemy areas. Furthermore, at any given location within the anatomic region, structure 20 may be manipulated such that one or more splines 44 do not contact adjacent cellular tissue. For example, as the splines 44 twist, bend or fold over each other, the splines 44 separate from nearby cellular tissue. In addition, because the electrodes 24 are disposed on one or more splines 44, it may not be possible to maintain contact with each cell's adjacent cell tissue. The electrodes 24 not maintaining contact with cellular tissue may not be able to perform at least one of sensing, detecting, measuring, collecting and transmitting electrical activity information. Furthermore, because the electrodes 24 can not detect, detect, measure, collect and conduct electrical activity information, the processing system 32 can not accurately display either the diagnostic information or the processed output. For example, either deviation of the required information or incorrect display may occur.
上述したことに加えて、電極24は、他の理由のために隣接する細胞組織と接触しない場合がある。例えば、マッピングプローブ14の操作で、電極24が動くことがあり、それによって電極間の接触が悪くなる場合がある。さらに、電極24は、繊維組織、死んだ組織、又は機能的不応組織に隣接して配置される場合がある。繊維組織、死んだ組織、又は機能的不応組織は、電位の変化に対して脱分極及び応答の少なくともいずれか一方を実行することができないので、これら繊維組織、死んだ組織、又は機能的不応組織に隣接して配置された電極24は、電位の変化を検知することができない。最後に、遠距離場の心室イベント及び電気線ノイズは、組織活動の測定を歪める場合がある。 In addition to the above, the electrode 24 may not contact the adjacent cell tissue for other reasons. For example, manipulation of the mapping probe 14 may cause the electrodes 24 to move, which may result in poor contact between the electrodes. Additionally, the electrodes 24 may be disposed adjacent to fibrous tissue, dead tissue, or functionally refractory tissue. Fibrous tissue, dead tissue, or functionally refractory tissue can not perform depolarization and / or response to changes in electrical potential, so these fibrous tissue, dead tissue or functionally impaired tissue The electrode 24 disposed adjacent to the response tissue can not detect a change in potential. Finally, far-field ventricular events and electrical line noise can distort measurements of tissue activity.
しかしながら、健康な、反応可能な細胞組織に接触する電極24は、伝導する細胞活動波における電位の変化を検知可能である。細胞組織の電位の変化は、検知され、収集され、電位図として表示可能である。電位図は、経時的な細胞組織の電圧電位の変化を視覚的に表したものであってもよい。加えて、電気信号の特定の特性を電気信号の「フィデューシャル」点として定義することが望ましい場合がある。本開示のために、フィデューシャル点は、細胞活動を同定する特性として利用可能な電位図の特性として理解される。フィデューシャル点は、ピークの大きさ、傾きの変化、及び電気信号の偏向の少なくともいずれかひとつに対応し得る。フィデューシャル点は、診断された出力及び処理された出力の少なくともいずれかひとつを生成するために使用されるエレクトログラム又は他の信号の他の特性を含み得ることが配慮される。さらに、フィデューシャル点は、臨床医による手動処理及び処理システム32による自動処理の少なくともいずれか一方で特定されてもよい。 However, electrodes 24 in contact with healthy, capable cell tissue can detect changes in electrical potential in the conducting cell activity waves. Changes in cellular tissue potential can be detected, collected, and displayed as an electrogram. The electrogram may be a visual representation of changes in voltage potential of the cell tissue over time. In addition, it may be desirable to define certain characteristics of the electrical signal as "fiducial" points of the electrical signal. For the purposes of the present disclosure, fiducial points are understood as characteristics of the electrogram that can be used as characteristics to identify cellular activity. The fiducial point may correspond to at least one of peak magnitude, change in slope, and deflection of the electrical signal. It is noted that the fiducial point may include other characteristics of the electrogram or other signal used to generate at least one of the diagnosed output and the processed output. Furthermore, fiducial points may be identified by manual processing by the clinician and / or automated processing by the processing system 32.
経時的な電位の変化を表す電位図は、「時間領域」における電気信号の視覚的な表示として定義することが可能である。しかしながら、一般に、いずれかの電気信号は、「周波数領域」において相応の表現を有すると理解される。変換方法(例えば、フーリエ、高速フーリエ、ウェーブレット、ウィグナー・ヴィル)は、必要に応じて時間領域と周波数領域との間で信号を変換するために利用可能である。また、電気信号は、ヒルベルト変換のような変換によって得られる分析領域内に相応の表現を有する。 An electrogram representing a change in potential over time can be defined as a visual representation of an electrical signal in the "time domain". However, in general, any electrical signal is understood to have a corresponding representation in the "frequency domain". Transformation methods (eg, Fourier, Fast Fourier, Wavelet, Wigner-Vill) can be used to transform the signal between the time domain and the frequency domain as needed. Also, the electrical signal has a corresponding representation in the analysis area obtained by a transformation such as the Hilbert transformation.
さらに、正常に機能する心臓において、心筋細胞の放電は、系統的な線形となる。従って、細胞の興奮波が非線形に伝導しているのを検出することは、異常な細胞の起電(cellular firing)として表示可能である。例えば、ロータのパターンにおける細胞の起電は、優位なロータ及び発散した活性パターンの存在を示している。さらに、局所的な目標組織領域にわたって異常な細胞の起電が現れるので、電気活動が罹患した、又は異常を来した組織の周囲、内部、周辺、又は近傍に伝導するときに、当該電気活動の形態、強度、又は方向が変化する可能性がある。これらの罹患した組織又は異常を来した組織の局所的領域を同定することは、治療及び診断の少なくともいずれか一方の施術を行う部位を使用者に提示可能にする。例えば、旋回、即ちロータ電流を含む領域の同定は、疾患細胞又は異常を来たした細胞組織の領域の表示を可能にする。疾患細胞組織又は異常な細胞組織は、焼灼施術の目標とされる。上述のような、様々に処理された出力は、円形領域、固着領域、ロータ又は他の異常な細胞の興奮波の伝導領域を特定するために使用可能である。 In addition, in the normally functioning heart, cardiomyocyte discharges are systematically linear. Thus, detecting that the cell's excitation wave is conducting nonlinearly can be viewed as abnormal cellular firing. For example, the generation of cells in the pattern of the rotor indicates the presence of a dominant rotor and divergent activity pattern. Furthermore, since abnormal cell voltage generation appears over the local target tissue area, when the electrical activity is conducted around, in, around, or near the affected or abnormal tissue, the electrical activity is The form, strength or direction may change. Identifying a localized region of these affected tissue or tissue that has caused an abnormality enables the user to be presented with a site for treatment and / or diagnosis. For example, the identification of the area containing the swirl, ie the rotor current, allows the display of the area of the diseased cells or the aberrant cell tissue. Diseased cell tissue or abnormal cell tissue is targeted for ablation procedures. The variously processed outputs, as described above, can be used to identify circular areas, anchorage areas, rotor or other abnormal cell excitation wave conduction areas.
少なくともいくつかの実施形態において、処理された出力を生成する過程は、構造体20上の64個の電極24のうちの1つ以上から信号(例えば、第1の電極に対応する第1の信号及び第2の電極に対応する第2の信号)を収集することによって開始可能である。上述したように、検知された信号は、時間領域内に収集され、表示可能である。しかしながら、少なくとも1つの実施形態では、時間領域に表示された信号は、処理された出力をさらに生成するために周波数領域に変換されてもよい。上述のように、フーリエ変換、高速フーリエ変換、又は信号の周波数及びパワー情報を生成する他の変換といった変換は、時間領域と周波数領域との間で信号を変換するために、使用可能である。図4は、時間領域61における例示的な電位図信号を、それに対応する周波数領域62の周波数表現とともに示している。 In at least some embodiments, the step of generating the processed output comprises generating a signal from one or more of the 64 electrodes 24 on the structure 20 (eg, a first signal corresponding to the first electrode) And a second signal corresponding to the second electrode). As mentioned above, the detected signals are collected in the time domain and can be displayed. However, in at least one embodiment, the signal displayed in the time domain may be transformed to the frequency domain to further generate a processed output. As mentioned above, transforms such as Fourier transform, fast Fourier transform, or other transforms that generate frequency and power information of the signal can be used to transform the signal between the time domain and the frequency domain. Figure 4 illustrates an exemplary electrogram signal in the time domain 6 1, with frequency the frequency domain representation 62 corresponding thereto.
加えて、ある場合には、時間間隔にわたって周波数表現を分析することが望ましい場合がある。例えば、収集された信号データを時間−周波数表現として分析することが望ましい場合がある。またある場合には、時間−周波数表現をスペクトログラムと呼称する場合がある。本開示のために、時間−周波数表現及びスペクトログラムという用語は、互換可能に使用されている。 Additionally, in some cases, it may be desirable to analyze the frequency representation over time intervals. For example, it may be desirable to analyze the collected signal data as a time-frequency representation. In some cases, the time-frequency representation may be referred to as a spectrogram. For the purpose of the present disclosure, the terms time-frequency representation and spectrogram are used interchangeably.
スペクトログラムは、細胞の組織応答が時間(又は他の変数)と共に変化するとき、それに対応する周波数の大きさを表すことが可能である。いくつかの場合において、フーリエ変換、短時間フーリエ変換、ウェーブレット変換、又は信号に対して周波数及びパワー情報を生成する他の変換等の変換を利用してスペクトログラムを生成可能である。図5は、例示的なスペクトログラム58の三次元視覚表現を示す。スペクトログラム58は、複数電極構造体20上にある一の例示的な電極24に対応する。図5において、スペクトログラム58は視覚的に表示されているが、処理システム32は、スペクトログラムの視覚的な表示を実際に生成することなくスペクトログラムを再構成するのに必要なデータを生成可能であることが、理解されるべきである。さらに、処理システム32は、視覚的に表示されているスペクトログラムとは独立して、収集されたデータを利用可能である。 The spectrogram can represent the magnitude of the corresponding frequency as the tissue response of the cell changes with time (or other variable). In some cases, transforms such as Fourier transforms, short time Fourier transforms, wavelet transforms, or other transforms that generate frequency and power information on the signal can be used to generate a spectrogram. FIG. 5 shows a three-dimensional visual representation of an exemplary spectrogram 58. The spectrogram 58 corresponds to one exemplary electrode 24 on the multiple electrode structure 20. In FIG. 5, the spectrogram 58 is displayed visually, but the processing system 32 can generate the data necessary to reconstruct the spectrogram without actually producing a visual representation of the spectrogram. But should be understood. Furthermore, the processing system 32 can utilize the collected data independently of the visually displayed spectrogram.
図5に示すように、スペクトログラムは、周波数の範囲62にわたって大きさが変化する周波数スペクトル60を表示可能である。実際上、周波数の範囲62は、オリジナル信号、収集された電気信号、及び使用者によって選定された周波数範囲の少なくともいずれかひとつである。加えて、処理システム32は、構造体20上の64個の電極24から収集された1つ以上の信号から、データが利用される周波数の範囲を選択可能である。例えば、(経験的に)異常な心臓の電気的活動が起こる周波数範囲となる3〜7Hzの周波数範囲が示されている。例えば、心房細動は、主に3Hz〜7Hzの周波数範囲で起こり得る。この周波数範囲内では、他の異常な心房イベントが発生することも想定される。しかしながら、3Hz〜7Hz以外の周波数範囲であっても異常な心臓活動が起こる可能性があることを理解されたい。 As shown in FIG. 5, the spectrogram can display a frequency spectrum 60 that varies in size over a range of frequencies 62. In practice, the frequency range 62 is at least one of the original signal, the collected electrical signal, and the frequency range selected by the user. In addition, the processing system 32 can select the range of frequencies for which data is to be utilized from one or more signals collected from the 64 electrodes 24 on the structure 20. For example, a frequency range of 3 to 7 Hz is shown, which is the frequency range in which (hearts) an abnormal cardiac electrical activity occurs. For example, atrial fibrillation can occur mainly in the frequency range of 3 Hz to 7 Hz. Within this frequency range it is also assumed that other abnormal atrial events occur. However, it should be understood that abnormal cardiac activity can occur even in the frequency range other than 3 Hz to 7 Hz.
加えて、選択された周波数範囲、及びフィルタリングされた周波数範囲の少なくともいずれか一方は、3Hz〜7Hzよりも大きくても小さくてもよい(例えば、各限界は±2Hz〜10Hzで変更可能である)ことを理解されたい。(例えば、予想される適用範囲に応じて)特定の周波数範囲内のデータを選択し、又は無視することにより、本明細書で開示される実施形態の技術及び処理された出力の少なくともいずれか一方を改善可能である。例えば、周波数範囲は、より狭い範囲(例えば、3Hz〜7Hz、2Hz〜10Hz、5Hz〜20Hz)であってもよいし、より広い範囲(例えば、0Hz〜60Hz、5Hz〜100Hz、0Hz〜200Hz)であってもよい。 In addition, the selected frequency range and / or the filtered frequency range may be greater or less than 3 Hz to 7 Hz (e.g., each limit may be varied from ± 2 Hz to 10 Hz) I want you to understand that. Techniques and / or processed outputs of the embodiments disclosed herein by selecting or ignoring data within a particular frequency range (e.g., depending on the expected range of application) Can be improved. For example, the frequency range may be a narrower range (for example, 3 Hz to 7 Hz, 2 Hz to 10 Hz, 5 Hz to 20 Hz) or a wider range (for example, 0 Hz to 60 Hz, 5 Hz to 100 Hz, 0 Hz to 200 Hz) It may be.
図5に示すように、周波数スペクトル60は、初期の電気信号が検知され収集される時間間隔の一部に対応する。さらに、周波数スペクトルは、時間間隔にわたって変化してもよい。例えば、2番目の周波数スペクトル64は、(周波数スペクトル62に対応する時間間隔と対比した場合)2番目の時間間隔で発生する。図示されているように、周波数スペクトル64は、周波数スペクトル60とは異なっている。周波数スペクトル64と周波数スペクトル60との間の相違は、時間の経過に伴う周波数値に対するスペクトルの大きさの変化によるものであってもよい。さらに、この時間の経過に伴う周波数値に対するスペクトルの大きさの変化は、検知され収集された、オリジナルの電気信号に内在する応答に対応する。 As shown in FIG. 5, the frequency spectrum 60 corresponds to a portion of the time interval during which the initial electrical signal is detected and collected. Furthermore, the frequency spectrum may change over time intervals. For example, the second frequency spectrum 64 occurs at the second time interval (as compared to the time interval corresponding to the frequency spectrum 62). As shown, frequency spectrum 64 is different from frequency spectrum 60. The difference between frequency spectrum 64 and frequency spectrum 60 may be due to changes in the magnitude of the spectrum relative to frequency values over time. Furthermore, the change in spectral magnitude relative to the frequency value with the passage of time corresponds to the response inherent in the detected and collected original electrical signal.
図5に表示されたものに加えて、図6には、二次元スペクトログラム66が示されている。図6に示すように、スペクトログラム66は、スペクトログラム58と同じ情報を伝えることができる。しかしながら、その情報は異なる形式で提示される。例えば、図6では、周波数範囲がX軸で表示される一方、時間間隔がY軸に表示される。さらに、周波数ごとの大きさを示す値を視覚的に伝えることが可能である。例えば、大きさを示す値は、カラースペクトルによって伝えられてもよい。換言すれば、色の範囲は、所与の周波数の相対的な大きさを示すことが可能である。本明細書に開示された実施例は単なる例示に過ぎず、スペクトログラム(時間に対する周波数変動を含む)及び所与の周波数の大きさを示す値の少なくともいずれか一方を表示するための他の方法が想定可能である。例えば、大きさを示す値は、質感によって示されてもよい。 In addition to the one displayed in FIG. 5, a two-dimensional spectrogram 66 is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the spectrogram 66 can convey the same information as the spectrogram 58. However, the information is presented in different forms. For example, in FIG. 6, the frequency range is displayed on the X axis, while the time interval is displayed on the Y axis. Furthermore, it is possible to visually convey a value indicating the magnitude for each frequency. For example, values indicative of the magnitude may be conveyed by the color spectrum. In other words, the range of colors can indicate the relative magnitude of a given frequency. The embodiments disclosed herein are merely exemplary, and other methods for displaying spectrograms (including frequency variations with respect to time) and / or values indicative of the magnitude of a given frequency may be used. It is conceivable. For example, a value indicating size may be indicated by texture.
いくつかの場合において、電極24によって検知され収集された電気信号は、所与の時間間隔にわたって同一の又は非常に類似した周波数特性を示す場合がある。例えば、電極24によって検知され収集された電気信号は、所与の時間間隔にわたって所与の周波数で同一又は類似の大きさを示す値を提示する場合がある。換言すれば、所与の電極は、ある時間間隔にわたって、所与の周波数に対し一定の大きさを示す電気信号を検知し、収集することが可能なのである。さらに、同様の周波数特性について、表示、再生、及び特定の少なくともいずれかひとつをスペクトログラム上で実行することが可能である。例えば、スペクトログラムは、ある時間間隔にわたって所与の周波数と整合する大きさを示す値を伝達することが可能である。 In some cases, the electrical signals sensed and collected by the electrodes 24 may exhibit identical or very similar frequency characteristics over a given time interval. For example, the electrical signal sensed and collected by the electrode 24 may present values indicative of the same or similar magnitude at a given frequency over a given time interval. In other words, a given electrode can sense and collect an electrical signal that exhibits a constant magnitude for a given frequency over a period of time. Furthermore, it is possible to perform display, reproduction and / or specific on the spectrogram for similar frequency characteristics. For example, a spectrogram can transmit a value indicative of a magnitude that matches a given frequency over a time interval.
図6は、所与の周波数又は複数の周波数の範囲で、大きさを示す値が一致する時間間隔を表示する例示的なスペクトログラム66を示す。例えば、所定の周波数で、ある時間間隔にわたって大きさを示す値が整合する周波数は、実線の円68によって特定される。この実施形態では、実線の円68は、(同じクロスハッチングで示された)同一の周波数で、所与の時間間隔にわたって実質的に互いに等価の値を示している。図6において、大きさが実質的に等価である(実線の円68で示された)例示の周波数は、約4.7Hzであることがわかる。さらに、この大きさを示す値は、45msから67.5msの約の時間間隔にわたって生じている。いくつかの場合において、大きさを示す値は、所与の周波数又は時間間隔にわたって一貫しないことが配慮される。 FIG. 6 shows an exemplary spectrogram 66 displaying time intervals in which the magnitude values coincide at a given frequency or range of frequencies. For example, at a given frequency, the frequency at which the magnitude values match over a time interval is identified by a solid circle 68. In this embodiment, solid circles 68 indicate values substantially equivalent to one another over a given time interval at the same frequency (indicated by the same cross hatching). In FIG. 6, it can be seen that the exemplary frequency (shown by solid circle 68), which is substantially equivalent in magnitude, is approximately 4.7 Hz. Furthermore, a value indicative of this magnitude occurs over an approximately time interval of 45 ms to 67.5 ms. In some cases, it is noted that the magnitude values are not consistent over a given frequency or time interval.
上述したように、大きさの値は、単一の周波数又は周波数の範囲にわたって一定の場合がある。図6に示したように、周波数の大きさは、約4Hz〜5Hzの周波数範囲にわたって一定である。いくつかの場合において、大きさを示す値が実質的に一定である単一の周波数を「優位な周波数」と呼称する場合がある。同様に、大きさを示す値が実質的に一定している周波数帯域を「優位な周波数帯域」と呼称する場合がある。例えば、図6において、4.5Hzを優位な周波数とみることが可能である。同様に、4Hz−5Hzを優位な周波数帯とみることが可能である。所与のスペクトログラムにおいて、ひとつ以上の優位な周波数及び優位な周波数帯のいずれか一方が存在し得ることが理解される。 As mentioned above, magnitude values may be constant over a single frequency or range of frequencies. As shown in FIG. 6, the magnitude of the frequency is constant over the frequency range of approximately 4 Hz to 5 Hz. In some cases, a single frequency for which the magnitude value is substantially constant may be referred to as a "predominant frequency." Similarly, a frequency band in which the value indicating the magnitude is substantially constant may be referred to as a "predominant frequency band". For example, in FIG. 6, it is possible to regard 4.5 Hz as the dominant frequency. Similarly, it is possible to view 4 Hz-5 Hz as the dominant frequency band. It is understood that in a given spectrogram, one or more dominant frequencies and / or dominant frequency bands may be present.
さらに、上述の実施形態は、多電極構造体20にあるひとつ以上の電極24に適用可能であることを理解されたい。例えば、いくつかの場合において、多電極構造体20にあるひとつ以上の電極24について1つのスペクトログラムを生成することが望ましい場合がある。さらに、多電極構造体20にあるひとつ以上の電極24に対して生成された複数のスペクトログラムによって提供される情報を比較することが望ましい場合がある。例えば、多電極構造体20にある1つ以上の電極24にわたって、大きさ、優位な周波数、及び優位な周波数帯域の少なくともいずれかひとつが発生する、大きさ、優位な周波数、優位な周波数帯域、及び時点の少なくともいずれかひとつ、又は時間間隔を比較し、さらに連関し、或いは比較又は連関のいずれか一方を実施することが好ましい場合がある。 Furthermore, it should be understood that the embodiments described above are applicable to one or more electrodes 24 in multi-electrode structure 20. For example, in some cases, it may be desirable to generate one spectrogram for one or more electrodes 24 in multi-electrode structure 20. Additionally, it may be desirable to compare the information provided by the plurality of spectrograms generated for one or more electrodes 24 in multi-electrode structure 20. For example, the size, the dominant frequency, the dominant frequency band, the magnitude, the dominant frequency, and / or the dominant frequency band over the one or more electrodes 24 in the multi-electrode structure 20. It may be preferable to compare at least one of time points and / or time intervals, and further perform association or comparison or association.
いくつかの実施形態において、単一の電極24についての一意のスペクトログラム「特性」を特定するとともに、多電極構造体20にある残りの電極24についての複数のスペクトログラムと比較し、相関し、若しくは比較又は相関させることが望ましい場合がある。いくつかの場合において、一意のスペクトログラムを「モード」と呼称する場合がある。様々な特性やモードを多電極構造体20にある各電極24のスペクトログラムとの比較に用いることが配慮される。例えば、特定の特性やモードは、最大の大きさを有する周波数値(本明細書では「最大周波数値」と呼称する)、チャープ信号、最大の大きさを有する持続周波数値(本明細書では「持続最大周波数値」と呼ぶ)、最大の大きさを有する局所周波数値(本明細書では「局所最大周波数値」と呼称する)及び他の優位な周波数特性の少なくともいずれかひとつを有する周波数値とすることが可能である。これらは、単なる一例である。他の特性やモードも配慮される。いくつかの場合において、モードを「優位な特性」という場合がある。この優位な特性は、「優位な周波数」と呼称される周波数と「優位な時点」と呼称される時点とのところで発生する場合がある。いくつかの場合において、「優位な周波数」と呼称される周波数及び「優位な時点」と呼称される時点とのところで発生する優位な特性の値(例えば、パワー、振幅)は、「優位な周波数値」及び「優位な周波数値表現」のいずれかで呼称される場合がある。さらに、いくつかの場合において、そのモードを「優位な周波数値」と呼称する場合がある。加えて、ユーザ定義された他の優位な周波数値がモードとして定義される場合が配慮される。いくつかの場合において、単一電極についての単一のスペクトログラムは、処理システム32によって特定されるひとつ以上のモードを示す場合がある。 In some embodiments, a unique spectrogram "characteristic" for a single electrode 24 is identified and compared to, correlated with, or compared to a plurality of spectrograms for the remaining electrodes 24 in the multi-electrode structure 20. Or it may be desirable to correlate. In some cases, a unique spectrogram may be referred to as a "mode." It is noted that different properties and modes may be used for comparison with the spectrogram of each electrode 24 in multi-electrode structure 20. For example, a particular characteristic or mode may be a frequency value having the largest magnitude (referred to herein as a "maximum frequency value"), a chirp signal, a sustained frequency value having the largest magnitude (herein " A “maximum frequency value”, a local frequency value having a maximum magnitude (herein referred to as “local maximum frequency value”), and a frequency value having at least one of other advantageous frequency characteristics. It is possible. These are just examples. Other characteristics and modes are also considered. In some cases, a mode may be referred to as a "dominant feature." This dominant property may occur at a frequency called "dominant frequency" and at a point in time referred to as "dominant time". In some cases, the dominant characteristic values (eg, power, amplitude) that occur at frequencies referred to as the "predominant frequency" and at points in time referred to as the "predominant time" are It may be referred to as either "value" or "predominant frequency value representation". Furthermore, in some cases, the mode may be referred to as a "predominant frequency value." In addition, it is taken into account that other user-defined dominant frequency values are defined as modes. In some cases, a single spectrogram for a single electrode may indicate one or more modes identified by the processing system 32.
いくつかの場合において、処理システム32は、特定の特性を示す電極をグループに分ける場合がある。さらに、処理システム32は、実質的に同一の周波数であって、実質的に同一の時点や実質的に同一の時間間隔のところで共通の特性が発生する場合にのみ、特定の特性を示す電極を選択的にグループに分ける場合がある。換言すると、処理システム32は、個々の電極の特定の特性が実質的に相互に関連する場合に特定の特性を示す電極を選択的にグループに分ける場合がある。例えば、いくつかの場合において、電極をグループに分けるために使用される特性は、特定の周波数で発生する最大の大きさであってもよい。特定の周波数で発生するこの最大の大きさは、単一の時点で発生する場合も、ある時間間隔にわたって発生する場合もある。上述したように、電極をグループに分けるために使用される特性は、最大の大きさを有する周波数値(本明細書では「最大周波数値」と呼称される)、チャープ信号、最大の大きさを有する持続周波数値(本明細書では「最大持続周波数値」と呼称する)、最大の大きさを有する局所周波数値(本明細書では「局所最大周波数値」と呼称する)、及び他の優位な優勢な周波数特性を有する局所周波数値の少なくともいずれかひとつであって、任意の電極24について所与のスペクトログラムに存在するものである。 In some cases, processing system 32 may group electrodes that exhibit particular characteristics. In addition, the processing system 32 may exhibit electrodes that exhibit specific characteristics only if they have common characteristics at substantially the same frequency and at substantially the same time points or substantially the same time intervals. There are cases where they can be selectively divided into groups. In other words, the processing system 32 may selectively group electrodes that exhibit particular properties if the particular properties of the individual electrodes are substantially interrelated. For example, in some cases, the property used to group the electrodes may be the largest magnitude occurring at a particular frequency. This maximum magnitude occurring at a particular frequency may occur at a single point in time or over a time interval. As mentioned above, the characteristics used to divide the electrodes into groups are the frequency value with the largest magnitude (referred to herein as the "maximum frequency value"), the chirp signal, the largest magnitude. Have a sustained frequency value (referred to herein as the "maximum sustained frequency value"), a local frequency value having the largest magnitude (referred to herein as the "local maximum frequency value"), and other dominant At least one of the local frequency values having a dominant frequency characteristic, which is present in a given spectrogram for any electrode 24.
いくつかの場合において、処理システム32は、共通の周波数と、共通の時点又は時間間隔とのところで生じる特定の共通特性を示す電極を選択的にグループに分けることができる。換言すれば、処理システム32は、特定の周波数特性(例えば、最大の大きさを有する持続周波数値等)について、所与の電極のスペクトログラムを最初に分析することが可能である。一旦、処理システム32が周波数特性を特定すると、処理システム32は、次いで、周波数特性が発生した周波数及び時点を決定可能である。処理システム32は、周波数特性、並びに該特性が発生する周波数及び該特性が発生する時点を決定することで、初期電極の共通特性、共通周波数、及び共通時点との一致を探索することについて、残りの電極24のスペクトログラムを分析可能である。次いで、共通の特性と、周波数と、時点とを示すスペクトログラムを有する電極は、同じグループに分けられる。共通の特性と、周波数と、時間点とは、「アトラクションポイント」と呼称可能である。加えて、この特性と、周波数と、時点とを示すスペクトログラムを有する電極のグループ分けを「アトラクションポイント」と呼称してもよい。 In some cases, the processing system 32 can selectively group electrodes that exhibit certain common characteristics that occur at common frequencies and at common points in time or time intervals. In other words, processing system 32 may initially analyze the spectrogram of a given electrode for a particular frequency characteristic (eg, a sustained frequency value having a maximum magnitude, etc.). Once processing system 32 identifies the frequency characteristic, processing system 32 may then determine the frequency and time point at which the frequency characteristic occurred. The processing system 32 determines the frequency characteristics as well as the frequency at which the characteristics occur and the point in time at which the characteristics occur to search for a match with the common characteristics, common frequency, and common time of the initial electrodes. The spectrogram of the electrode 24 can be analyzed. The electrodes with spectrograms showing common characteristics, frequency and time points are then divided into the same group. Common characteristics, frequencies and time points can be called "attraction points". In addition, groupings of electrodes having spectrograms indicating this characteristic, frequency, and time may be referred to as "attraction points".
加えて、所与の電極からの単一のスペクトログラムは、スペクトログラムの時間間隔にわたって1つ以上の特徴や優位な周波数値を示すことを理解されたい。換言すれば、特定可能な異なるタイプの特徴(例えば、いずれかの電極24についてのスペクトログラムに存在する最大周波数値、チャープ信号、持続最大周波数値、局所最大周波数値、及び他の優位な周波数特徴の少なくともいずれかひとつ)は、異なる周波数、異なる時点で発生する場合がある。処理システム32は、ひとつ以上の全ての電極24について、分析、比較、関連付け、照合、及びグループ分け可能である。さらに、特徴の照合で、異なるアトラクションポイントとその結果として生じるモードを得ることが可能となる。いくつかの例において、モードは、電気活性パターンを定義する。さらに、いくつかの場合において、電気活性パターンにおける少なくともひとつ以上のモードは、ひとつ以上のアトラクションポイントによって定義されていたり、ひとつ以上のアトラクションポイントを含んでいたりする場合がある。加えて、電気活性パターンのモードは、ひとつ以上の解剖学的特徴に対応する場合がある。 In addition, it should be understood that a single spectrogram from a given electrode exhibits one or more features or dominant frequency values over the time interval of the spectrogram. In other words, different types of identifiable features (eg, maximum frequency values present in the spectrogram for any of the electrodes 24, chirp signals, sustained maximum frequency values, local maximum frequency values, and other dominant frequency features). At least one) may occur at different frequencies and at different times. The processing system 32 can analyze, compare, associate, match, and group all one or more electrodes 24. Furthermore, feature matching makes it possible to obtain different attraction points and the resulting mode. In some instances, the mode defines an electroactivity pattern. Further, in some cases, at least one or more modes in the electroactivity pattern may be defined by one or more attraction points, or may include one or more attraction points. In addition, the modes of the electroactivity pattern may correspond to one or more anatomical features.
図7は、2つの例示的な電極についての最大の大きさを示す値72、74を表示する例示的なスペクトログラム70を示す。説明のために、それぞれの電極ごとに特定される、スペクトログラム70上の特性は、最大の大きさであることを理解されたい。しかしながら、この特性は、いずれかの電極24について所与のスペクトログラム上に存在する最大周波数値、チャープ信号、持続最大周波数値、局所最大周波数値及び他の優位な周波数特性の少なくともいずれかひとつであってもよい。 FIG. 7 shows an exemplary spectrogram 70 displaying values 72, 74 indicating the largest magnitudes for the two exemplary electrodes. It is to be understood that the characteristics on the spectrogram 70, which are specified for each electrode for the purpose of explanation, are the largest magnitude. However, this property is at least one of the maximum frequency value present on a given spectrogram for any of the electrodes 24, the chirp signal, the sustained maximum frequency value, the local maximum frequency value and other advantageous frequency characteristics. May be
図7に示すように、最大の大きさを示す値72、74(並びにそれらが発生する周波数及び時点)は、図示された左右の対角線のハッチングによって特定される。さらに、実線の円78は、(共通のクロスハッチングによって示されるように)両方の電極の最大の大きさを示す値72、74が実質的に一致する周波数及び時間間隔を示す。換言すれば、実線の円78は、最大の大きさを示す値72、74を示す個々の電極が共通の時点にわたって共通の周波数で共通の大きさを共有することを示している。上述したように、この特定の組合せはアトラクションポイントと呼称する場合がある。さらに、最大の大きさを示す値72、74を示す電極は、この特定の時間間隔にわたって同一のモードを維持することができる。実際には、特定のモードを示す電極は、しばしば、多電極構造体20に対し空間的に関連していることが多いことを理解されたい。従って、いくつかの場合において、特定の電極モードを特定することは、目標となる治療の適用のために、特定の空間的情報の提供を可能とする。このモード及び対応する位置情報はまた、最良の治療法を知らしめること、或いは所与の状況には効果の低い治療方法の選択肢の排除を知らしめることも可能にする。そのような治療には、焼灼治療、投薬治療、刺激治療等が含まれる場合がある。 As shown in FIG. 7, the values 72, 74 (and their occurring frequency and time points) indicating the largest magnitude are identified by the hatching of the illustrated left and right diagonals. In addition, the solid circle 78 shows the frequency and time intervals at which the values 72, 74 indicating the maximum magnitude of both electrodes (as indicated by common cross hatching) substantially coincide. In other words, solid circles 78 indicate that the individual electrodes showing values 72, 74 indicating the largest magnitude share a common magnitude at a common frequency over a common point in time. As mentioned above, this particular combination may be referred to as an attraction point. In addition, the electrodes exhibiting values 72, 74 indicating the largest magnitude can maintain the same mode over this particular time interval. In practice, it should be understood that electrodes exhibiting a particular mode are often spatially related to the multi-electrode structure 20. Thus, in some cases, identifying a particular electrode mode allows for the provision of particular spatial information for targeted therapeutic application. This mode and the corresponding position information also make it possible to indicate the best treatment or to rule out the less effective treatment options for a given situation. Such treatments may include cautery treatment, medication treatment, stimulation treatment, and the like.
上述したいくつかの実施形態は、共通の時間間隔にわたって共通の周波数のところで発生する共通の特性に関連するものとして、アトラクションポイントを決定するものではあるが、他の実施形態では、単一の周波数及び単一の時間間隔のところで発生する特定の特性として、アトラクションポイントを決定するものであってもよいことが配慮される。 While some embodiments described above determine attraction points as being related to a common characteristic occurring at a common frequency over a common time interval, in other embodiments a single frequency It is noted that the attraction point may be determined as a particular characteristic occurring at a single time interval.
加えて、周波数特性が定義される方法は、数々の異なる要因に基づいて様々なものであってもよい。例えば、特定の周波数特性は、処理システム32が電極24のスペクトログラムからアトラクションポイントを探索する場合に、その特定の特性を使用するために満たされなければならない閾値を含むことが可能である。スペクタルの大きさに関連した周波数特性を含むいくつかの実施形態において、前記閾値は、実質的に当該閾値以上となる場合に特性を満たす最小期待値とすることが可能である。 In addition, the manner in which the frequency characteristics are defined may be varied based on a number of different factors. For example, the particular frequency characteristic may include a threshold that must be met to use that particular characteristic when processing system 32 seeks an attraction point from the spectrogram of electrode 24. In some embodiments that include frequency characteristics associated with the magnitude of the spectral, the threshold may be a minimum expected value that satisfies the characteristics when substantially above the threshold.
上述したように、アトラクションポイントは、特定の周波数及び時点のところで発生する特定の特性、即ちモードが、スペクトログラムのグループ間で共通に共有される場合に、定義可能である。加えて、アトラクションポイントは、ある単一の周波数又は時点で特性が生じるときだけでなく、特定の特性が周波数の範囲又は時間間隔にわたって生じるときにも定義可能である。例えば、いくつかの場合において、処理システム32は、共通の特性が発生する周波数が2つの電極の間でばらつく、という事実があるにも拘わらず、2つのサンプル的な電極間のアトラクションポイントを特定可能である。同様に、いくつかの場合において、処理システム32は、共通の特性が発生する時点が2つの電極の間で変化する、という事実があるにも拘わらず、2つのサンプル的な電極の間のアトラクションポイントを定義可能である。加えて、いくつかの場合において、処理システム32は、共通の特性が発生する周波数及び時点の双方が2つの電極間で変化する、という事実があるにも拘わらず、2つのサンプル的な電極の間にアトラクションポイントを定義可能である。 As mentioned above, attraction points can be defined if particular characteristics, ie modes, occurring at particular frequencies and points in time are commonly shared among groups of spectrograms. In addition, attraction points can be defined not only when a characteristic occurs at a single frequency or point in time, but also when a specific characteristic occurs over a range of frequencies or time intervals. For example, in some cases, the processing system 32 identifies an attraction point between two sample electrodes despite the fact that the frequency at which the common characteristic occurs varies between the two electrodes. It is possible. Similarly, in some cases, despite the fact that the point in time at which the common property occurs changes between the two electrodes, the processing system 32 draws the attraction between the two sample electrodes Points can be defined. In addition, in some cases, the processing system 32 has two sample electrodes, despite the fact that both the frequency and time point at which the common property occurs changes between the two electrodes. It is possible to define attraction points in between.
いくつかの場合において、本明細書に記載の実施形態は、工程、方法、演算、及びアルゴリズムの少なくともいずれかひとつについて、実施、利用、処理のいずれかひとつを実行するように予めプログラムされた処理システム32を含んでいてもよい。しかしながら、あらゆる所与の特性、値、閾値等のユーザ定義が可能である。換言すれば、処理システムは、特定の特性及び入力変数の少なくともいずれか一方に関わる使用者(例えば、臨床家)からの入力を可能にするように構成されていてもよい。ユーザ定義の入力を可能にすることで、使用者は、特定のアルゴリズム又はシステム出力の「カスタマイズ」が許容される。 In some cases, the embodiments described herein are preprogrammed processes to perform, use, or process at least one of steps, methods, operations, and / or algorithms. A system 32 may be included. However, user definition of any given characteristic, value, threshold, etc. is possible. In other words, the processing system may be configured to allow input from a user (e.g., a clinician) involved in particular characteristics and / or input variables. Allowing user-defined input allows the user to "customize" specific algorithms or system outputs.
上述したように、処理システム32は、ひとつ以上の特別に定義されたスペクトログラム特性の探索、目標化、及び選択の少なくともいずれかひとつを実行可能である。所与のスペクトログラムは、ひとつ以上のモードを含んでいてもよい。例えば、図8は、単一の電極24のスペクトログラム76の例を示す。さらに、図8は、周波数F1及び時点T1で生じるピークの大きさ78(例示的な大きさを示す値A1に対応する)を示す。図示の例では、処理システムは、残余の電極24にわたって、アトラクションポイントを比較し、特定するための特性として、ピークの大きさ78の探索、目標化、及び選択の少なくともいずれかひとつを実行可能である。代替的に、多数電極からの各スペクトルを、当該スペクトルの中で共通する特徴的な特性を強調するために、比較可能である。いくつかの実施形態において、ある電極のグループは、特定の解剖学的特徴(例えば、心室の位置)と直接連関している場合がある。従って、特定の電極のグループに関連する共通のスペクトル特性を特定することにより、対応する解剖学的特徴の同定が可能になる。 As mentioned above, the processing system 32 may perform one or more of the search, targeting and / or selection of one or more specially defined spectrogram characteristics. A given spectrogram may contain one or more modes. For example, FIG. 8 shows an example of a spectrogram 76 of a single electrode 24. Furthermore, FIG. 8 shows the frequency F1 and the magnitude 78 of the peak occurring at the time T1 (corresponding to the value A1 indicating the exemplary magnitude). In the illustrated example, the processing system can perform at least one of peak size 78 search, targeting, and / or selection as a characteristic to compare and identify attraction points across the remaining electrodes 24. is there. Alternatively, the spectra from multiple electrodes can be compared to highlight common characteristic features in the spectra. In some embodiments, a group of electrodes may be directly associated with a particular anatomical feature (e.g., the location of the ventricle). Thus, identifying common spectral features associated with a particular group of electrodes allows identification of corresponding anatomical features.
いくつかの場合において、多数セットのスペクトログラム特性は、異なる電極のグループ及び重複する電極のグループの少なくともいずれか一方(従って、異なる解剖学的特徴及び重複する解剖学的特徴の少なくともいずれか一方)と連関する。それぞれの解剖学的特徴に対応するこれら電極のグループは、同一の時間間隔にわたって発生する多数モードによって定義可能である。この多数モードは、相互に独立していてもよく、依存(即ち、相互に影響)していてもよい。依存する多数モード間における個々のモードの特定及び関連付けの少なくともいずれか一方は、各モードが特定され、異なる電極のサブグループと関連付けられる際に、局所電極グループからの評価、全総体電極にわたる評価、個別の電極からの評価、及びあらゆる電極の組合せからの評価の少なくともいずれかひとつを実行可能である。 In some cases, spectrometer grams characteristic of many sets, whereas at least one of a group of different groups of electrodes and overlapping the electrode (and thus, different anatomical features and at least one of overlapping anatomical features Meanwhile In conjunction with The groups of these electrodes corresponding to each anatomical feature can be defined by multiple modes occurring over the same time interval. The multiple modes may be independent of each other or may be dependent (ie, influence each other). Evaluation from local electrode groups, evaluation across all-body electrodes, as each mode is specified and associated with different electrode subgroups, at least one of the identification and association of individual modes among the dependent multiple modes, Evaluations from individual electrodes and / or evaluations from any combination of electrodes can be performed.
さらに、所与のモードは、特定の病期にわたって寄与する内在的な電気活動を特定するために「分解」可能である。例えば、特定のスペクトログラムは、周波数及び時間の両方において比較的複雑なスペクトルパターン(例えば、スペクトログラム特性、モード等)を示す場合がある。分解プロセスを通して、この複雑なパターンからひとつ以上のモードを除去することが可能にする。このことは、特定の病理学に相関し、従って当該病理学に基づいて治療可能な特定のパターンであって、以前は同定できなかったものの同定を許容する。換言すれば、処理技術は、特定の電気パターンを伴う特定のモードに相関するものに適用可能である。例えば、処理技術は、特定モードが、時間の経過とともに異なる相対的なパワーで、ロータ、異所性電気活動、その他に相関することを決定することが可能である。その上で、これらのパターンは、時間の経過とともに複数のモードに分解され、特定の治療の対象となる。 In addition, a given mode can be "degraded" to identify the intrinsic electrical activity that contributes over a particular stage. For example, certain spectrograms may exhibit relatively complex spectral patterns (eg, spectrogram characteristics, modes, etc.) in both frequency and time. Through the decomposition process, it is possible to remove one or more modes from this complex pattern. This correlates to a particular pathology, thus allowing the identification of particular patterns treatable based on the pathology that could not be identified before. In other words, processing techniques are applicable to those that correlate to particular modes with particular electrical patterns. For example, processing techniques may determine that a particular mode correlates to the rotor, ectopic electrical activity, etc., with different relative powers that vary with time. Furthermore, these patterns are broken down into modes over time and are targeted for specific treatments.
いくつかの場合において、観察された、特定のタイプの病理(例えば、不整脈)は、優位モードと副優位モードの協調結果である。複数のモード間の関連性を理解することは、ひとつ以上の特定の電気パターン(ひとつ以上のモードに対応する)を処理するか否かの表示を可能にする。 In some cases, the particular type of pathology observed (eg, arrhythmia) is a coordinated result of dominant and secondary dominant modes. Understanding the association between multiple modes allows an indication of whether to process one or more specific electrical patterns (corresponding to one or more modes).
例えば、所与の優位なスペクトル特性は、目標モードとして(その表面に)認識可能である。しかしながら、現実には、観察されたスペクトル特性は、経時的に電気パターンに寄与する複数の副優位モードを含んでいる場合がある。さらに、複数のモード(例えば、優位モード及び副優位モード)は、経時的に異なる相対的なパワーで互いの発現に影響するものである。この事例において、二つの個別のモードの存在を特定し、個別のモードに対応して内在する電気パターンを特定するために分解技術を使用することが、好ましい場合がある。さらに、治療を、個々のモードと電気パターンとに対応する特定の病状に特化することが可能となる。 For example, a given dominant spectral feature is recognizable as (on its surface) a target mode. However, in reality, the observed spectral properties may include multiple sub-dominant modes that contribute to the electrical pattern over time. Furthermore, multiple modes (eg, dominant mode and secondary dominant mode) affect each other's manifestation with different relative powers over time. In this case, it may be preferable to use decomposition techniques to identify the presence of two distinct modes and to identify the underlying electrical pattern corresponding to the distinct modes. Furthermore, it is possible to specialize the treatment to a specific medical condition that corresponds to the individual mode and the electrical pattern.
しかしながら、いくつかの場合において、スペクトログラム特性(例えば、ピークの大きさ)は、処理システム32が最初に特定することのできないひとつ以上の特性を含んでいる場合がある。例えば、図9は、そのような例示的なスペクトル76を示す。もっとも、図9から分かるように、ピークの大きさ78は、(実際のところ)それぞれ例示的な周波数F1及びF2のところで発生する二つの分離したピークの大きさ80、82を含んでいる場合がある。周波数F1及びF2が、値として非常に近似しており、そのために、初期の処理工程の間、処理システム32によっては決定しにくくなっていることを理解されたい。 However, in some cases, spectrometer grams characteristics (e.g., magnitude of the peak) may processing system 32 contains one or more characteristics that can not be identified first. For example, FIG. 9 shows such an exemplary spectrum 76. However, as can be seen from FIG. 9, the peak magnitude 78 may (in fact) include two separate peak magnitudes 80, 82 occurring at exemplary frequencies F1 and F2, respectively. is there. It should be understood that the frequencies F1 and F2 are very close in value and, as such, are difficult to determine by the processing system 32 during the initial processing steps.
いくつかの場合において、処理システム32は、処理システム32がアトラクションポイントを正確に選択し、グループ分けし、定義するために、周波数スペクトル信号をさらに精緻化することが望ましい。例えば、図9に示すピークの大きさを示す値80、82は、2つの異なる細胞の病理(例えば、不整脈)に由来する頻度で生じる周波数値を反映している場合がある。その場合、ピークの大きさを示す値80、82を同じアトラクションポイント及びモードの少なくともいずれか一方にグループ分けすれば、不正確なものとなってしまう虞がある。さらに、スペクトログラム76が導出される電極は、二つのピーク周波数値が発生している二つの区別的なピーク周波数に対応する二つの異なるモードにグループ分けされている場合がある。従って、アトラクションポイントやモードをより正確に決定するために、信号処理技術(例えば、周波数評価技術)を適用し、所与のスペクトログラムに寄与する周波数スペクトル信号の精緻化や調整を図ることが好ましい。いくつかの実施形態において、時間−周波数表現のフレームは、時間軸において拡大可能であり、よって、周波数についてより高い分解能をもたらすことが可能である。 In some cases, it may be desirable for processing system 32 to further refine the frequency spectrum signal in order for processing system 32 to accurately select, group, and define attraction points. For example, the values 80, 82 indicating the magnitudes of peaks shown in FIG. 9 may reflect frequency values that occur at frequencies derived from pathologies of two different cells (eg, arrhythmia). In that case, if the values 80 and 82 indicating the magnitude of the peak are grouped into at least one of the same attraction point and mode, there is a possibility that the values become inaccurate. Furthermore, electrodes spectrometer grams 76 is derived may be grouped into two different modes corresponding to two distinct peak frequencies two peak frequency value is generated. Therefore, in order to determine the attraction points or mode more precisely, signal processing techniques (e.g., frequency estimation techniques) applied to, be made refinement or adjustment contributes frequency spectrum signal to a given spectrometer grams preferable. In some embodiments, the frame of the time-frequency representation can be expanded in the time axis, thus providing a higher resolution in frequency.
いくつかの実施形態において、周波数スペクトルの精緻化や調整のために、所与の周波数スペクトルの高調波成分を利用することが望ましい場合がある。例えば、いずれかの基本周波数の整数倍(例えば、優位な周波数、最大周波数値が発生する頻度等)のパワーの値を組み込むことも可能である。さらに、基本周波数の整数倍で発生するパワーの値は、当該基本周波数に組合せ、それによって、相対的パワーの調整された計測や、基本周波数の関数として、相対的な高調波スペクトルのパワーや大きさが調整された測定値を生成するようにしてもよい。この測定値は、内在する周期性のものに対応する周波数でのピークを生成し、実際に基本周波数の調整値又は精緻化された値と想定される。 In some embodiments, it may be desirable to utilize harmonic components of a given frequency spectrum for refinement or adjustment of the frequency spectrum. For example, it is also possible to incorporate power values of integral multiples of any fundamental frequency (e.g. dominant frequency, frequency with which the maximum frequency value occurs, etc.). Furthermore, the value of the power generated at integer multiples of the fundamental frequency is combined with the fundamental frequency, whereby the relative measurement of the relative power or the power or magnitude of the relative harmonic spectrum as a function of the fundamental frequency It is also possible to generate an adjusted measurement value. This measurement produces a peak at a frequency corresponding to that of the inherent periodicity, which is assumed to be an adjustment or refinement of the fundamental frequency.
加えて、本技術は、周波数スペクトルに対応するひとつ以上の周波数に使用し、これによって、「周期スペクトル」と呼称可能なものを生成する周波数スペクトルの一部分又は全体部分に沿う周波数値を調整することが可能である。従って、本技術は、密接に関連する周波数ピークの大きさの間の差分を提供することが可能である。いくつかの実施形態において、本技術は、信号、信号の差分、及び周波数スペクトルの少なくともいずれかひとつをろ過するくし型フィルタの応用技術である、ということが可能である。加えて、所与のスペクトルの全時間間隔の周波数スペクトルにわたって本技術を適用し、周期スペクトルの時間周波数表現をもたらすことが可能である。いくつかの場合において、くし形フィルタは、一つ以上のアトラクションポイントに直接適用することが可能である。 In addition, the present technique uses one or more frequencies corresponding to the frequency spectrum to adjust frequency values along a portion or the entire portion of the frequency spectrum that produces what can be referred to as a "periodic spectrum" Is possible. Thus, the present technology is capable of providing the difference between the magnitudes of closely related frequency peaks. In some embodiments, the technology can be an application of comb filters that filter signals, signal differences, and / or frequency spectra. In addition, it is possible to apply the present technique over the frequency spectrum of the entire time interval of a given spectrum, resulting in a time frequency representation of the periodic spectrum. In some cases, comb filters can be applied directly to one or more attraction points.
図10は、二つのピークの大きさ80及び82並びにピークの大きさ80、82のそれぞれの初期の整数倍で現れた高調波のピーク84、86を含む、図9の周波数スペクトル90の二次元表現88を示す。上述したように、(ピークの大きさ80に対応する)基本周波数F1の最初の整数倍F3(即ち、2×F1)のところで発生する大きさを示す値84をピークの大きさ80に加算することが好ましい場合がある。加えて、最初の整数倍F4(例えば2×F2)のところで発生した大きさを示す値86をピークの大きさ82の値に加算することが望ましい場合がある。整数倍のところで発生する大きさを示す値は、異なる場合があることから、そのそれぞれの値を対応する基本周波数に加えることは、基本周波数についてのピークの大きさを示す値を差分することになる。この例示的な説明は、基本周波数F1、F2(例えば2×F1、2×F2)の最初の整数倍F3、F4を使用したものである。しかしながら、追加的な整数倍(例えば、3、4、5、6、7等)のところで発生する周波数値は、さらに差分された基本周波数値に加算されることが想定される。例示として、図10は、非整数倍F5のところで発生している優位なピーク92を示している。 FIG. 10 shows a two-dimensional view of the frequency spectrum 90 of FIG. 9 including two peak sizes 80 and 82 and harmonic peaks 84 and 86 appearing at initial integer multiples of each of the peak sizes 80 and 82. The representation 88 is shown. As mentioned above, a value 84 is added to the peak magnitude 80 indicating the magnitude occurring at the first integer multiple F3 (ie 2 × F1) of the fundamental frequency F1 (corresponding to the peak magnitude 80) May be preferred. In addition, it may be desirable to add a value 86 indicative of the magnitude generated at the first integer multiple F4 (e.g. 2 x F2) to the value of the peak magnitude 82. Because the values indicating the magnitudes occurring at integer multiples may be different, adding their respective values to the corresponding fundamental frequency would be to subtract the values indicating the magnitudes of the peaks for the fundamental frequency. Become. This exemplary description uses the first integer multiples F3, F4 of the fundamental frequencies F1, F2 (e.g. 2xF1, 2xF2). However, it is assumed that frequency values occurring at additional integer multiples (e.g. 3, 4, 5, 6, 7 etc) are added to the further subtracted fundamental frequency values. As an illustration, FIG. 10 shows the dominant peak 92 occurring at non-integer multiple F5.
図11は、大きさを示す値84、86を周波数F1とF2のところに発生した基本周波数値に加算した後のピークの大きさ80、82の差分を示す。図示の通り、大きさのピーク80、82は、縦方向に互いに分離している。この差分は、処理システム32がより正確に周波数ベクトル特性を特定し、グループ分けすることを許容する。具体的には、処理システム32がひとつ以上のモードから周波数スペクトル88が導出された電極を含むか除くかの選択を許容する。 FIG. 11 shows the difference between the peak sizes 80, 82 after adding the magnitude values 84, 86 to the fundamental frequency values generated at frequencies F1 and F2. As shown, the size peaks 80, 82 are longitudinally separated from one another. This difference allows processing system 32 to more accurately identify and group frequency vector characteristics. Specifically, it allows the choice of whether the processing system 32 includes or excludes the frequency spectrum 88 from which one or more modes are derived.
図11に示すように、ピークの大きさ80、82が加算された後、大きさを示す値84、86は、実質的に図10における大きさを示す値80、82と大きさを示す値84、86の双方に関して減算される。加えて、大きさを示す値80、82に関し、(非整数倍F5に対応する)優位なピーク92の値は、図10の該当する値から実質的に減算される。加えて、大きさを示す値80、82に関し(図11に示されているように)、ピーク84、86、及び92の間のベースライン大きさを示す値は、(図10に示された大きさを示す値との比較において)周波数が増加するにつれて下向き傾向にある。 As shown in FIG. 11, after the peak sizes 80 and 82 are added, the values 84 and 86 indicating the sizes substantially indicate the values 80 and 82 indicating the sizes in FIG. It is subtracted for both 84 and 86. In addition, with respect to the magnitude values 80, 82, the value of the dominant peak 92 (corresponding to the non-integer multiple F5) is substantially subtracted from the corresponding value of FIG. In addition, for the magnitude values 80, 82 (as shown in FIG. 11), the values showing the baseline magnitude between peaks 84, 86 and 92 are shown (as shown in FIG. 10). There is a downward trend as the frequency increases (in comparison to the magnitude value).
本明細書に開示された高調波技術(例えば、くし形フィルタのようなフィルタの使用を含む)は、アトラクションポイントが特定される前、アトラクションポイントが特定された後、或いはアトラクションポイントの特定前後に適用可能であることが配慮される。また、高調波技術が多数電極から組み合わされたスペクトルに適用可能であることも配慮される。さらにまた、高調波技術が適用され、ピークの大きさが特定された後、ひとつ以上のピークの大きさがアトラクションポイントに含まれてもよいことが配慮される。同様に、ひとつ以上のピークをアトラクションポイントから除外することができる。 The harmonic techniques disclosed herein (e.g. including the use of filters such as comb filters) may be performed before an attraction point is identified, after an attraction point is identified, or before or after the attraction point is identified. It is considered that it is applicable. It is also taken into account that harmonic techniques can be applied to the combined spectrum from multiple electrodes. Furthermore, it is noted that one or more peak sizes may be included in the attraction point after harmonic techniques have been applied and peak sizes have been identified. Similarly, one or more peaks can be excluded from attraction points.
加えて、処理システム32がアトラクションポイントやモードを決定した後、処理システム32は、これらアトラクションポイントやモードに対応する電極の空間的関係に対応した診断表示を作成するために、アトラクションポイントやモードが発生する周波数を利用可能である。 In addition, after the processing system 32 determines the attraction points and modes, the processing system 32 may use the attraction points and modes to create a diagnostic display corresponding to the spatial relationship of the electrodes corresponding to the attraction points and modes. The generated frequency is available.
例えば、処理システム32は、構造体20の電極24から収集されたアトラクションポイント、モードの正弦波曲線、及び優位な周波数に相関する位相値の少なくともいずれかひとつを決定可能である。例えば、フーリエ変換は、選択された周波数(例えば、アトラクションポイント及びモードの少なくともいずれか一方の周波数)のところにあるそれぞれの電極24についての正弦波曲線、位相値を決定、生成することが可能である。代替的に、そのような正弦波曲線モデルは、信号処理技術の分野でよく文献に掲載されている評価技術を用いることによって、それぞれの電極24について評価可能であり、アトラクションポイントに関連する時間エポックにわたって電極波形に適用可能である。さらに、位相偏倚を伴って導出されたそれぞれの対応する正弦波曲線は、選択された周波数が導出された特定のアトラクションポイント及びモードの少なくともいずれか一方に対応する動的な「動画」又は「動的マップ」を生成するために利用可能である。動画又は動的マップは、特性(例えば、活性時間、位相等)の要約を介して特定の病理における波形の伝導及び焦点インパルスの少なくともいずれか一方のより良好な視覚化を可能にする媒体を提供可能にする。いくつかの実施形態において、視覚的な表示(例えば、動画、動的マップ、位相マップ等)は、関心のある心室の解剖学的表現上に描写可能である。加えて、視覚的な表示(例えば、動画、動的マップ、位相マップ等)は、複数回にわたる心拍及び様々な心臓の各部若しくは心室にわたって変化する最初の優位な周波数値、及び2番目に優位な周波数値、或いはそれらのいずれか一方に対応可能である。正弦波表現から動的位相マップを作成することに関するいくつかのさらなる詳細は、「心臓組織マッピング用医療装置」と題された米国特許出願(弁護士事件番号第1001.3562100号)に記載されている。 For example, processing system 32 may determine at least one of an attraction point collected from electrode 24 of structure 20, a sinusoidal curve of the mode, and a phase value that correlates to a dominant frequency. For example, the Fourier transform can determine and generate sinusoidal curves, phase values, for each electrode 24 at a selected frequency (eg, attraction point and / or mode frequency). is there. Alternatively, such sinusoidal curve models can be evaluated for each electrode 24 by using evaluation techniques well documented in the field of signal processing technology, and the time epochs associated with the attraction points Is applicable to electrode waveforms. Furthermore, each corresponding sinusoidal curve derived with a phase shift is a dynamic "moving image" or "dynamic" corresponding to the particular attraction point and / or mode from which the selected frequency was derived. Available to generate a 'map'. The animation or dynamic map provides a medium that allows better visualization of waveform conduction and / or focal impulses in certain pathologies through a summary of properties (e.g. activity time, phase etc) to enable. In some embodiments, a visual indication (eg, animation, dynamic map, topological map, etc.) can be drawn on the anatomical representation of the ventricle of interest. In addition, visual displays (eg, motion pictures, dynamic maps, phase maps, etc.) are the first dominant frequency values that change across multiple heartbeats and parts or ventricles of the various hearts, and second dominant It is possible to correspond to the frequency value or any one of them. Some further details regarding creating a dynamic phase map from a sinusoidal representation are described in a US patent application entitled "Medical Device for Cardiac Tissue Mapping" (Lawyer No. 1001.3562100). .
処理システム32は、本明細書に開示される技術や実施形態を実施するに当たり、収集された信号のいずれかを選択的に消去可能である。例えば、心臓の興奮性細胞組織に対して電気的に接触していないか、又は電気的接触が不十分な電極によって収集された信号を消去することは有益なものとなる。そのような信号は、有用な情報を提供することができず、上述の技術の結果を歪める可能性があるからである。 Processing system 32 is capable of selectively erasing any of the collected signals in implementing the techniques and / or embodiments disclosed herein. For example, it would be beneficial to eliminate the signal collected by an electrode that is not in electrical contact with, or in poor electrical contact with the excitable tissue of the heart. Such signals may not provide useful information and may distort the results of the above-described techniques.
代替的に、有用な情報を提供していない収集信号を消去する代わりに、処理システム32は、望ましい情報を別段、提供しない信号の値を代わりに補間し、推定可能である。有用な処理後のデータのよりよい演算、決定、及び生成の少なくともいずれかひとつを実行するため、或いは、使い勝手のよい処理後のデータをより好ましい仕方で平滑化、精緻化、若しくは提示するため、処理システム32は、データの補間、推定を利用可能である。 Alternatively, instead of eliminating collected signals that do not provide useful information, processing system 32 may alternatively interpolate and estimate values for signals that do not otherwise provide the desired information. In order to perform at least one of better processing, determination and / or generation of useful processed data, or to smooth, refine or present useful processed data in a more preferable manner The processing system 32 can use interpolation and estimation of data.
本明細書に開示された方法は、多数拍動、興奮、又は心臓ペーシング時間間隔にわたって補完可能であることが配慮される。さらに、多数拍動及び多数興奮の少なくともいずれか一方は、統計学的手法を用いたり開示された方法を適用したりすることにより、分析可能である。例えば、活性時間は、一連の心拍やパルスにわたって収集可能である。収集された活性時間の統計学的分布は、開示された方法において、演算、分析、及び統合が可能である。 It is noted that the methods disclosed herein can be complementary over multiple beats, arousals, or cardiac pacing time intervals. Furthermore, multiple beats and / or multiple excitement can be analyzed by using statistical methods or applying the disclosed method. For example, activation times can be collected over a series of heartbeats or pulses. The statistical distribution of activity times collected can be calculated, analyzed and integrated in the disclosed method.
この開示は、多くの点において、例示に過ぎない。特に、本発明の範囲を逸脱することなく、ステップの形状、寸法、及び配置の事項について詳細に変更することが可能である。これは、それが適切である限り、他の実施形態で使用される1つの実施形態の特徴のいずれかの使用を含むことができる。本発明の範囲は、言うまでもなく、添付の特許請求の範囲が表現される文言で定義される。 This disclosure is, in many respects, only illustrative. In particular, it is possible to change in detail the shape, size and arrangement of the steps without departing from the scope of the present invention. This may include the use of any of the features of one embodiment used in other embodiments, as it is appropriate. The scope of the invention is, of course, defined in the language in which the appended claims are expressed.
本発明の範囲から逸脱することなく、説明された例示的な実施形態に対して、様々な修正及び追加を行うことができる。例えば、上述した実施形態は特定の特徴を指すが、本発明の範囲は、特徴の異なる組み合わせを有する実施形態及び記載された特徴の全てを含まない実施形態も含む。従って、本発明の範囲は、そのような全ての均等物とともに、請求項の範囲内にあるそのような代替物、改変物及び変形物の全てを包含するように意図されている。 Various modifications and additions can be made to the described exemplary embodiments without departing from the scope of the present invention. For example, while the embodiments described above refer to particular features, the scope of the present invention also includes embodiments having different combinations of features and embodiments that do not include all of the described features. Accordingly, the scope of the present invention is intended to embrace all such equivalents, as well as all such alternatives, modifications and variations that fall within the scope of the claims.
Claims (15)
第1の電極と第2の電極とを含む複数の電極が接続されたカテーテルシャフトと、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
ある時間間隔にわたって実行され、前記第1の電極に対応する第1の信号と、前記第2の電極に対応する第2の信号とを収集する処理と、
前記第1の信号に対応する第1の時間−周波数分布を生成する処理と、
前記第1の時間−周波数分布における第1の時点での第1の優位な周波数において発生する第1の優位な周波数値を特定する処理と、
前記第2の信号に対応する第2の時間−周波数分布を生成する処理と、
前記第2の時間−周波数分布における第2の時点での第2の優位な周波数において発生する第2の優位な周波数値を特定する処理と、
前記第1の優位な周波数値が前記第2の優位な周波数値と共通の周波数又は共通の時点のいずれか一方において共通の特性を共有する場合に特定の電極の特性として定義されるアトラクションポイントを決定する処理と、
前記アトラクションポイントから導出されて前記特定の電極の空間的位置に関連する電気活性パターンを定義する特性であるモードに基づいて、目標となる治療の適用のために特定の空間的位置を特定する処理と、
を実行可能である、システム。 A system for cardiac electrical activity mapping,
A catheter shaft to which a plurality of electrodes including a first electrode and a second electrode are connected;
A processor, the processor being
Collecting over a time interval a first signal corresponding to the first electrode and a second signal corresponding to the second electrode;
Generating a first time-frequency distribution corresponding to the first signal;
Said first time - a first processing for identifying the dominant frequency value generated in the first dominant frequency in the first time point in the frequency distribution,
Generating a second time-frequency distribution corresponding to the second signal;
The second time - a process of identifying a second dominant frequency values occurring at a second dominant frequency at a second time point in the frequency distribution,
An attraction point defined as a characteristic of a particular electrode when the first dominant frequency value shares a common characteristic with either the common frequency or the common point with the second dominant frequency value. The process to decide
A process for identifying a particular spatial location for targeted treatment application based on a mode that is a characteristic derived from the attraction point to define an electrical activity pattern related to the particular electrode's spatial location When,
The system is executable.
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